شبیه سازی تشکیل لایه فیلتر کیک روی جداره چاههای نفتی در حین حفاری

در عملیات حفاری فراتعادلی به علت اختلاف فشار سیال حفاری و سازند مخزن، فیلتراسیون گل صورت می پذیرد که در نتیجه آن برروی دیواره سازند یک لایه از فیلتر کیک تشکیل می شود. فرایند تشکیل فیلترکیک در عملیات حفاری نتیجه سه فرایندمرتبط جریان درون آنالوس، نفوذ سیال به درون سازند و تشکیل لایه کیک بر روی دیواره سازند است . در این مقاله از یک رویه عددی برای شبیه سازی رشد لایه فیلتر کیک استفاده شده که در آن ابتدا میدان جریان سه بعدی و غیر نیوتنی گل حفاری در فضای حلقوی چاه حفاری غیرهم مرکز محاسبه شده و پس از محاسبه سرعت نفوذ صافاب به درون سازند، نرخ رشد لایه فیلتر کیک بر اساس احتمال رسوب ذره بدست می آید . در نهایت تاثیر چرخش لوله حفاری و اندازه ذرات بر ضخامت فیلتر کیک و سرعت نفوذ به درون سازند برای نخستین بار بررسی و نشان داده شده است که برخلاف پیش بینی ، ضخامت کیک با افزایش سرعت چرخش (به علت گردابه بوجود آمده در جریان دالیز)تقریبا ثابت می ماند.

کلیدواژه ها:

فیلتر کیک ، سیال غیرنیوتنی ، فیلتراسیون جریان متقاطع ، محیط متخلخل