افزایش پیوسته تقاضای انرژی در سراسر جهان منجر به گسترش فعالیتهای حفاری بهویژه در چاههای جهتدار و افقی شدهاست. یکی از چالشهای اصلی هنگام حفاری این نوع چاهها، تمیزسازی مؤثر در قسمت شیبدار چاه است. تمیزسازی چاه، به عنوان یکی از وظایف اصلی سیال حفاری، در دو بخش تمیزسازی زیر مته از کندهها و انتقال کندههای حفاری به سطح صورت میگیرد. در چاههای جهتدار، کندهها به دلیل نیروی گرانشی بهصورت عمودی تهنشین میشوند و ذرات تمایل به ایجاد رسوب در فضای حلقوی دارند که در صورت تمیزسازی غیرمؤثر، منجر به تشکیل بستری از کندهها، فرسایش مته، گشتاور بیشازحد، افزایش احتمال شکست سازندها و گیر لولهها، افزایش هزینه حفاری و حتی در مواردی سبب از دست رفتن چاه میشود. عوامل مختلفی بر فرآیند تمیزسازی چاههای افقی تأثیرگذارند. یک رویکرد مؤثر در افزایش راندمان فرآیند تمیزسازی چاه، بهینهسازی پارامترهای قابل کنترل حفاری مانند سرعت جریان یا سرعت سیال در فضای حلقوی، خواص گل و سرعت چرخش رشته حفاری میباشد. در این پژوهش، باتوجه به روابط تحلیلی و تجربی مرتبط با تمیزسازی زیر مته از کندهها و انتقال کندهها در فضای حلقوی، فرآیند بهینهسازی تمیزسازی چاه در هندسهای مشخص بررسی گردید. نتایج نشان میدهد که بر مبنای ارزیابی توان هیدرولیک سیال حفاری، دبی جریان سیال بهینه مقدار400 گالن بر دقیقه، بر مبنای روش لارسن _ روبیاندی مقدار چگالی بهینه 10 پوند بر گالن و سرعت بهینه دوران رشته حفاری 185 دور بر دقیقه و بر مبنای مطالعه گرانروی در نرخ برشی پایین، مقادیر بهینه گرانروی پلاستیک و تنش تسلیم به ترتیب 12 سانتیپویز و 15 پوند بر 100 فوت مربع تعیین گردیدند.
متن يادداشت
The steady increase in energy demand worldwide has led to the expansion of drilling operations, especially in directional and horizontal boreholes. One of the main challenges when drilling these types of holes is effective cleaning in the inclination part of the well. Hole cleaning, as one of the main tasks of drilling fluid, is done in two parts: cleaning under the bit from the cuttings and transporting the drilling cuttings to the surface. In directional wells, the cuttings settle vertically due to gravitational force, and the particles tend to create sediment in the annular space, which in case of ineffective cleaning, leads to the formation of cuttings bed, drill erosion, excessive torque, in some cases increased of structural failure and pipe stucks, increased drilling costs and causes the well to be fail. Various factors affect the process of horizontal hole cleaning. An effective approach in increasing the efficiency of the hole cleaning process is to optimize controllable drilling parameters such as flow rate or annular velocity , mud properties and rotation of the drilling string. In this study, the process of optimizing hole cleaning in a given geometry was examined based on the analytical and experimental relationships associated with the cleaning cuttings from under the bit and the cuttings transportation in the annular space. The results showed that based on the assessment of the hydraulic power of the drilling fluid, the optimal fluid flow rate is 400 gallons per minute, based on the Larsen and Rubiandi method, the optimal density is 10 pounds per gallon and the optimal revolution of the drilling string is 185 rpm and based on the study of low shear rate viscosity, the optimal values of plastic viscosity and yield point are 12 cps and 15 pounds per 100 square feet, respectively.
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Hole cleaning optimization in horizontal boreholes
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
تمیزسازی چاه
موضوع مستند نشده
کندههای حفاری
موضوع مستند نشده
حفره افقی
موضوع مستند نشده
شاخص حمل کندهها
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
تمیزسازی چاه، کندههای حفاری، حفره افقی، بهینهسازی، شاخص حمل کندهها
اصطلاح موضوعی
Hole cleaning, Drilling cuttings, Horizontal boreholes, Optimization, Cutting transport ratio
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )