مطالعه اثر حضور پايدار كننده بر نحوه تميزكاري فضاي داليزي در يك فلولوپ آزمايشگاهي و ساخت مدل شبيه سازي شده آن

The effect of stabilizer on the cleaning of the annulus in an experimental flow loop with the construction of its simulated model

هدف از تميزسازي چاه، بهبود روند حمل كنده هاي حفاري به سطح در حين عمليات حفاري است. تميزسازي ناكافي منجر به مسدود شدن چاه، گير لوله هاي حفاري، هرزروي سيال حفاري، افزايش گشتاور و كشش و بريدن رشته حفاري مي شود. همه اين مشكلات باعث افزايش زمان هاي غير توليدي و درنتيجه منجر به افزايش زمان و هزينه هاي حفاري مي شود. پارامترهاي متعددي از جمله خواص سيال حفاري، خواص كنده هاي حفاري، آرايش مجموعه ته چاهي، آرايش نازل هاي مته حفاري، زاويه انحراف چاه، دبي جريان سيال حفاري و نرخ نفوذ مته حفاري بر تميزسازي چاه اثرگذارند. در اين مقاله تلاش شده جدا از نقش كليدي پايدار كننده ها در زاويه سازي، زاويه اندازي و تثبيت آن، به بررسي آزمايشگاهي اثر حضور پايداركننده حفاري در مكان هاي مختلف مجموعه ته چاهي و زواياي انحراف مختلف چاه بر تميزسازي چاه با استفاده از شبيه ساز آزمايشگاهي جريان در حلقه ي بسته پرداخته شده است. در جهت تحقق اين امر يك پايداركننده با چهار تيغه مستقيم در مقياس آزمايشگاهي طراحي و ساخته شد. تعدادي آزمايش با حضور پايداركننده در دو آرايش نزديك و دور از مته در زواياي انحراف متفاوت انجام شد و در نهايت تلاش شد تا با استفاده از داده هاي حاصله، مدلي شبيه ساز با استفاده از نرم افزار فلوينت ساخته شود تا در آينده مورد استفاده قرار گيرد. با توجه به نتايج بدست آمده از كارهاي آزمايشگاهي، حضور پايداركننده حفاري نقش بسيار زيادي در بهبود فرآيند حمل كنده و در نتيجه تميزسازي موثر چاه در زواياي بحراني ايفا مي كند.

The general use of the stabilizer is in build, hold and drop in directional drilling. In this paper, it was tried to use it for hole cleaning study. Some experimental tests were performed by a closed flow loop to investigate the effect of the presence of drilling stabilizer in different positions of BHA and different hole inclinations. To achieve this goal, a stabilizer with four straight blades was designed and made in the experimental scale. Some experiments were performed with installing the stabilizer in two different positions of BHA (Near Bit and Far from Bit) in different hole inclinations. Finally, it was tried to construct a predicting model in FLUENT software to study the behavior of cuttings along the annulus in the presence of a stabilizer in near bit condition. According to the results, the presence of a drilling stabilizer has a significant effect on improving the cutting transport and subsequently hole cleaning process in critical inclinations.