بررسی تاثیر مدل ریولوژی سیال حفاری در بهینه کردن هیدرولیک حفاری

یکی از مسایل مهمی که همواره در عملیات حفاری چاههای نفت مطرح بوده است، کاهش مدتزمان و به تبع آن هزینه عملیات حفاری است. مهمترین پارامتر حفاری به منظور کنترل زمان و هزینهعملیات، نرخ نفوذ حفاری است، که رابطه مستقیمی با طراحی بهینه هیدرولیک سیال حفاری دارد. بههمین دلیل بهینه کردن هیدرولیک سیال حفاری موجب افزایش نرخ نفوذ و کاهش زمان و هزینهحفاری می شود. مهمترین بخش طراحی هیدرولیک حفاری محاسبه افت فشار سیال حفاری در مسیرگردش سیال حفاری است. محاسبات افت فشار سیال حفاری تابع مدل ریولوژی سیال حفاری استبنابراین انتخاب مدل ریولوژی سیال حفاری به منظور محاسبه افت فشار سیال در مسیر گردش سیالامری مهم محسوب می شود. پیش از این مدل سیال نیوتنی به علت ساده بودن محاسبات برای محاسبهافت فشار سیال حفاری مورد استفاده قرار میگرفت. در این مقاله با در نظر گرفتن سیال در دو دستهنیوتنی و غیر نیوتنی (مدل بینگهام پلاستیک)، محاسبات افت فشار در مسیر سیستم گردش گلحفاری در چند چاه عمودی در میدان پارس جنوبی انجام گرفته است. سپس محاسبات انجام گرفته برمبنای مدل های مختلف، با داده های واقعی ثبت شده حین حفاری چاه ها مقایسه شده است. با مقایسهاین داده ها مشخص شده است که محاسبه با مدل نیوتنی خطای بالایی در محاسبه افت فشار سیالحفاری ایجاد می کند. در ادامه نیز با مقایسه بین نتایج مدل ها با داده های واقعی خطای میانگین درهریک از مدلها با یکدیگر مقایسه شدهاست. بنابراین با محاسبه افت فشار سیال حفاری به کمک اینمدل ریولوژی سیال میتوان محاسبات دقیق تری از افت فشار سیال داشته و به کمک آن هیدرولیکسیال را بهینه کرده و نرخ نفوذ را افزایش داد که در نهایت در کاهش هزینه و صرفه جویی زمان کمکشایانی می کند.

کلیدواژه ها:

هیدرولیک حفاری ، ریولوژی سیال ، سیال حفاری ، سیال نیوتنی ، افت فشار اصطکاکی