مطالعه اثر حضور پایدار کننده بر نحوه تمیزکاری فضای دالیزی در یک فلولوپ آزمایشگاهی و ساخت مدل شبیه سازی شده آن

هدف از تمیزسازی چاه، بهبود روند حمل کنده‌های حفاری به سطح در حین عملیات حفاری است. تمیزسازی ناکافی منجر به مسدود شدن چاه، گیر لوله‌های حفاری، هرزروی سیال حفاری، افزایش گشتاور و کشش و بریدن رشته حفاری می‌شود. همه این مشکلات باعث افزایش زمان‌های غیر تولیدی و درنتیجه منجر به افزایش زمان و هزینه‌های حفاری می‌شود. پارامترهای متعددی از جمله خواص سیال حفاری، خواص کنده‌های حفاری، آرایش مجموعه ته چاهی، آرایش نازل‌های مته حفاری، زاویه انحراف چاه، دبی جریان سیال حفاری و نرخ نفوذ مته حفاری بر تمیزسازی چاه اثرگذارند. در این مقاله تلاش شده جدا از نقش کلیدی پایدار کننده‌ها در زاویه‌سازی، زاویه‌اندازی و تثبیت آن، به بررسی آزمایشگاهی اثر حضور پایدارکننده حفاری در مکان‌های مختلف مجموعه ته‌چاهی و زوایای انحراف مختلف چاه بر تمیزسازی چاه با استفاده از شبیه ساز آزمایشگاهی جریان در حلقه‌ی بسته پرداخته شده است. در جهت تحقق این امر یک پایدارکننده با چهار تیغه مستقیم در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. تعدادی آزمایش با حضور پایدارکننده در دو آرایش نزدیک و دور از مته در زوایای انحراف متفاوت انجام شد و در نهایت تلاش شد تا با استفاده از داده‌های حاصله، مدلی شبیه ساز با استفاده از نرم افزار فلوئنت ساخته شود تا در آینده مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به نتایج بدست آمده از کارهای آزمایشگاهی، حضور پایدارکننده حفاری نقش بسیار زیادی در بهبود فرآیند حمل کنده‌ و در نتیجه تمیزسازی موثر چاه در زوایای بحرانی ایفا می‌کند.

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

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.