بررسی ضریب پوسته در اطراف دهانه چاه در چاه‌های عمودی برای حالت‌های تک فازی و دو فازی با استفاده از شبیه‌سازی عددی

آسیب سازند در اطراف دهانه چاه از مرحله حفاری چاه و تا برداشت از چاه با استفاده از روش‌های ازدیاد برداشت ثالثیه می‌تواند اتفاق بی‌افتد. جهت حفظ توان تولید چاه و از بین بردن آسیب سازند نیاز به شناخت دقیق عوامل ایجادکننده آسیب است. در این مقاله، شبیه‌سازی عددی رفتار تولید در اطراف یک مشبک در حالت تک فاز و دو فاز و همچنین، بررسی تاثیر هندسه مشبک‌کاری در آسیب سازند با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه‌براین، میزان آسیب سازند به‌علت نفوذ گل حفاری در درون مشبک‌ها آنالیز شده است. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از داده‌های موجود در مقالات اعتبارسنجی شد و نتایج از انطباق مناسبی برخوردار می‌باشند. مدل شبیه‌سازی جریان تک فاز سیال در اطراف مشبک‌ها و همچنین مدل‌سازی نفوذ فیلترات گل‌حفاری به‌داخل سازند با استفاده از نرم‌افزار کامسول انجام شده و شبیه‌سازی جریان دوفازی در اطراف مشبک‌ها و تخمین آسیب سازند ناشی از آنها با استفاده از مدل حجم سیال (vof) و توسط نرم‌افزار فلونت انجام گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که وجود ناحیه متراکم شده در اطراف مشبک تاثیر زیادی در افت فشار اضافی خواهد داشت. همچنین، تاثیر قطر و طول مشبک به‌خوبی آنالیز شده است. میزان افت فشار در اطراف مشبک هنگام وجود جریان چند فازی بیشتر از افت فشار جریان تک‌فازی است. پروفایل نفوذ فیلتراسیون گل‌حفاری در درون مشبک‌ها آنالیز گردید و نتایج نشان می‌دهند که در حالت مشبک‌های تمیز و با تراوایی بالا نفوذ فیلتراسیون عمیق‌تر است.

Investigation of Skin Factor Around the Wellbore of Vertical Wells using the Developed Numerical Model for Singlephase and Twophase States

Formation damage in hydrocarbon reservoirs around the wellbore is inevitable, and it can happen from the earliest stages of drilling to the latest hydrocarbon recovery stages by tertiary enhanced recovery methods. Numerical simulations of production behavior around wellbore perforation in singlephase and twophase states have been conducted by the CFD method to investigate the effect of perforation geometry on formation damage. Moreover, formation damage due to drilling mud penetration into the perforations by dispersion mechanism has also been analyzed. The results of the simulation were validated in good accordance with the published data. Based on simulation results, although perforations enhance the drilling mud penetration damage, especially for perforation lengths up to 20 cm, they can effectively reduce perforation skin if they become adequately cleaned. Perforation density, length, and diameter have the most pronounced effect on reducing the skin factor. There is almost a linear relationship between skin factor and clean perforation diameter. Since larger diameters come with shorter lengths, perforation optimization is required according to casing material, hole size, rock mineral, and perforation technology available.