شبيه سازي انتقال كنده هاي حفاري در فضاي حلقويِ چاه افقي به روش ديناميك سيالات محاسباتي

بررسي مكانيزم انتقال كنده هاي حفاري و چگونگي ته نشيني آن ها براي طراحي سيستم هاي انتقال موثر و بهينه، ضروري است. عدم انتقال مناسب كنده هاي حفاري از درون چاه منجر به تجمع كنده هاي حفاري درون فضاي حلقوي مي شود. اين پديده ممكن است موجب به وجود آمدن مشكلات زيادي از جمله نياز به نيروي كشش اضافي جهت بالا و پايين كردن لوله ها، گير افتادن لوله هاي حفاري درون چاه، كاهش سرعت حفاري، هرزروي گل حفاري، سايش ديواره لوله¬ها، افزايش ECD، سايش پيش از موعد مته حفاري، افزايش سختي در راندن لوله جداري و ابزار نمودارگيري و غيره در عمليات حفاري شود. موارد ذكر شده ناگزير ما را به سمت پيشگيري و ارائه راه كارهايي جهت كاستن تبعات و مشكلات ناشي از اين پديده سوق مي دهند. لذا مطالعه و بررسي عوامل تاثير گذار بر روي انتقال كنده حفاري و استفاده از آن ها در جهت هر چه بهينه كردن تميز سازي چاه ضروري مي باشد. با توجه به بالا بودن هزينه هاي مربوط به تجهيزات آزمايشگاهي و محدوديت استفاده از انواع دستگاه هاي اندازه گيري،استفاده از روش هاي عددي و شبيه سازي كامپيوتري بيش از پيش مورد اهميت قرار گرفته است. يكي از ابزار هايي كه معمولا در اين زمينه به كار مي رود روش ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) مي باشد. در اين مقاله با استفاده از يكي از قويترين نرم افزارهاي موجود به نام STAR CCM به روش ديناميك سيالات محاسباتي به مطالعه انتقال كنده هاي حفاري و اثر عوامل تاثير گذار بر روي آن شامل اثر ميزان دبي گل حفاري، سرعت چرخش لوله حفاري، اندازه كنده ها، ميزان دبي كنده هاي توليد شده، دانسيته و ويسكوزيته گل حفاري و اثر خروج از مركزيت لوله حفاري در چاه افقي پرداخته شده است.