شبیهسازی عددی تشکیل لایه فیلتر کیک روی جداره چاههای نفتی با در نظر گرفتن اثر غیرنیوتنی سیال حفاری و خروج از مرکزیت رشتهحفاری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 8، دوره 49، شماره 3، 1396، صفحه 521-534 اصل مقاله (1.14 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.755 | ||
| نویسندگان | ||
| ابراهیم حاجی دولو* ؛ سید محسن هاشم زاده | ||
| دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله از یک رویه عددی برای شبیه سازی رشد لایه فیلتر کیک استفاده شده که در آن ابتدا میدان جریان سه بعدی و غیرنیوتنی گل حفاری در فضای حلقوی چاه حفاریِ غیرهم مرکز و با در نظر گرفتن اثر چرخش رشته حفاری با استفاده از روش تفاضل محدود و با به کارگیری دستگاه مختصات دوقطبی محاسبه شده و پس از تعیین سرعت نفوذ صافاب به درون سازند با استفاده از معادله دارسی، معادله رشد لایه فیلتر کیک که بر اساس احتمال رسوب ذره به دست می آید با روش رانگ-کوتای مرتبه چهار حل شده است. در این پژوهش تاثیر چرخش، خروج از مرکزیت و شعاع رشته حفاری، شاخص توانی سیال و شعاع ذرات بر ضخامت فیلتر کیک و سرعت نفوذ صافاب بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در حالت غیر هم مرکز ضخامت کیک در سرعت های چرخش زیاد به علت گردابه به وجود آمده در جریان دالیز تقریباً ثابت می ماند. افزایش خروج از مرکزیت رشته حفاری نه تنها باعث تغییر در پروفیل های ضخامت فیلتر کیک و نفوذ صافاب میشود، بلکه اختلاف بین ضخیم ترین و نازک ترین ناحیه کیک نیز افزایش می یابد. همچنین با افزایش شاخص توانی سیال حفاری و کاهش شعاع ذرات، ضخامت فیلتر کیک افزایش و سرعت نفوذ کاهش می یابد. در نهایت افزایش شعاع رشته حفاری در یک افت فشار محوری ثابت، ضخامت فیلتر کیک را افزایش و سرعت نفوذ صافاب را کاهش می دهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| فیلتر کیک؛ سیال غیرنیوتنی؛ فیلتراسیون جریان متقاطع؛ رویه عددی؛ خروج از مرکزیت رشته حفاری | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,771 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,974 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,464 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,934,069 |