شبیه سازی و مدل سازی حمل کنده ها در حفاری چاه با نیتروژن

حفاری زیر تعادلی با نیتروژن مورد توجه شرکت های نفتی جهان قرار گرفته است. نیتروژن به صورت یک سیال تکفاز، همگن و تراکم پذیر در نظر گرفته شده است. فرضیات و معادلات حاکم بر مدل دو سیالی گذرا در دستگاه اویلر-اویلر برای جریان سیال-ذره (نیتروژن و کنده ها) بیان شده اند. برای حل معادلات حاکم از روش کرو که توسعه یافته ی روش سیمپل پتنکار برای مدل دو سیالی است، با تغییرات جزیی برای افزایش همگرایی استفاده شده است. نتایج حاصل از حل عددی در قالب تغییرات فشار، سرعت، غلطت کنده ها، چگالی نیتروژن در طول چاه بیان شده اند. تاثیر سرعت حفاری، میزان تزریق نیتروژن ، شکل و اندازه ی کنده ها و پس فشار بر غلظت کنده ها و فشار ته چاه نیز بررسی شده است. فشار ته چاه با افزایش پارامترهایی مانند، پس فشار، اندازه ی کنده ها، سرعت حفاری، افزایش دبی تزریق نیتروژن ، افزایش یافته و با کاهش آن ها کاهش می یابد. غلظت کنده ها در طول چاه ب ا افزایش دبی تزریق گاز و مایع کاهش یافته و با افزایش اندازه ی کنده ها، سرعت حفاری و پس فشار، کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

دوفاز ، تراکم پذیر ، حل عددی