مدلسازی و بهینه سازی هیدرولیک حفاری چاه های انحرافی با زاویه زیاد با رویکرد افزایش سرعت حفاری با بررسی یکی از چاه های خلیج فارس

در این مطالعه ابتدا اطلاعات مربوط به حفاری یکی از چاه های انحرافی با زاویه زیاد خلیج فارس جمع آوری و طبقه بندی شد. سپس طراحی مسیر و BHA مورد استفاده در حفاری هر حفره در نرم افزار Drilling Office صورت پذیرفت و هندسه چاه شامل عمق پاشنه لوله های جداری و عمق هر حفره و همچنین مشخصات مته و سیال حفاری پیشنهادی در برنامه چاه وارد نرم افزار گردید. این مقاله به آنالیز حساسیت روی رئولوژی سیال حفاری،دبی پمپ (GPM)و نازل مته برای دستیابی به هیدرولیک بهینه پرداخته است. با توجه به این که پارامترهای دیگر موثر در هیدرولیک حفاری مانند مسیر چاه،BHA و هندسه چاه را عوامل مهمتری کنترل و محدود می نمایند پس هنگام طراحی هیدرولیک نمی توان این موارد را تغییر داد. تابع هدف در این مطالعه هیدرولیک بهینه برای داشتن Hole Cleaning است و متغیرهای اصلی تصمیم گیری که آنالیز حساسیت روی آن ها انجام می پذیرد: رئولوژی سیال حفاری، دبی پمپ و نازل های مته می باشند که باید مقادیر بهینه برای هرکدام تعیین گردد. همچنین دو محدودیت اساسی این مساله فشار پمپ و سرعت سیال حفاری در دالیز می باشد که فشار پمپ باید کمتراز ماکزیمم فشار مجاز برای پمپ باشد و سرعت جریان در دالیز نیز باید بالای کمترین سرعت سیال لازم برای تمیزسازی دالیز از خرده های حفاری باشد. برای بهینه سازی تابع هدف(هیدرولیک سیستم) از بهینه سازی 3پارامتر HSI، IF و HHP مته بهره گرفته شده است.در نتیجه از مقایسه سه شاخص مذکوراین نکته مشهود است که نتایج حاصل ازHHP عملیاتی تر بوده و قابلیت استناد بیشتری نسبت به دو پارامتر دیگر دارد همچنین با بکارگیری پارامترهای بهینه حاصل از این مطالعه نرخ نفوذ حفاری را به دلیل تمیزسازی بهتر ته چاه تا حد زیادی بالا بردیم.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، هیدرولیک حفاری ، نرخ نفوذ ، Drilling Office ، هیدرولیک مته