ارزیابی سیمان مورد استفاده در لوله جداری چاه نفت با استفاده از شبیه سازی امواج هدایت شده فراصوتی

ارزیابی حین حفاری و بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی سیمان و سازند، اهمیت بسزایی در فرآیند بهره برداری از چاه نفت دارد. یکی از راه های ارزیابی سیمان، استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی است. در این پژوهش به ارزیابی کیفیت سیمان با استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی پراخته شده است. بدین منظور یک مدل ساده شده لوله جداری و سیمان و سازند در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است و روی قسمت داخلی لوله جداری یک تراگذار و یک حسگر قرار گرفته است. فرکانس تحریک تراگذار معادل ۴۰kHz میباشد. پشت لوله جداری از پنج نوع سیمان مختلف استفاده شده که یکی از آنها خالص بوده و چهار نوع دیگر به ترتیب با ۳، ۵، ۷ و ۱۰ درصد ناخالصی است. با توجه به منحنیهای پاشندگی برای لوله و سیمان، و مقدار سرعتی که موج برای طی کردن مسافت بین تراگذار و حسگر دارد، تاخیر زمانی دریافت موج توسط حسگر برای پنج نوع سیمان محاسبه گردیده و نمودار اختلاف زمانی بر اساس میزان ناخالصی سیمانها حاصل شده است. نتیجه ای که برای این شبیه سازی حاصل شده آن است که با افزایش میزان درصد ناخالصی سیمانها، سرعت رسیدن موج به حسگر کاهش یافته و میزان اختلاف زمانی بین آنها مشهود خواهد بود. کالیبراسیون مناسب این روش، آن را روشی توانمند برای تشخیص وجود ناخالصی در سیمان حین تزریق خواهد ساخت.

کلیدواژه ها:

چاه نفت ، سیمان حفاری ، امواج هدایت شده فراصوتی ، روش اجزا محدود