شبيه‌سازي عددي تشكيل لايه فيلتر كيك روي جداره چاه‌هاي نفتي با در نظر گرفتن اثر غيرنيوتني سيال حفاري و خروج از مركزيت رشته‌حفاري

در اين مقاله از يك رويه عددي براي شبيه سازي رشد لايه فيلتر كيك استفاده شده كه در آن ابتدا ميدان جريانسه بعدي و غيرنيوتني گل حفاري در فضاي حلقوي چاه حفاريِ غيرهم مركز و با در نظر گرفتن اثر چرخش رشته حفاري بااستفاده از روش تفاضل محدود و با به كارگيري دستگاه مختصات دوقطبي محاسبه شده و پس از تعيين سرعت نفوذ صافاب به درون سازند با استفاده از معادله دارسي، معادله رشد لايه فيلتر كيك كه بر اساس احتمال رسوب ذره به دست مي آيد با روشرانگكوتاي مرتبه چهار حل شد هاست. در اين پژوهش تاثير چرخش، خروج از مركزيت و شعاع رشته حفاري، شاخص تواني سيال و شعاع ذرات بر ضخامت فيلتر كيك و سرعت نفوذ صافاب بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه در حالت غيرهم مركز ضخامت كيك در سرعت هاي چرخش زياد به علت گردابه به وجود آمده در جريان داليز تقريباً ثابت مي ماند. افزايش خروج از مركزيت رشته حفاري نه تنها باعث تغيير در پروفيل هاي ضخامت فيلتر كيك و نفوذ صافاب ميشود، بلكه اختلاف بين ضخي مترين و نازك ترين ناحيه كيك نيز افزايش مييابد. همچنين با افزايش شاخص تواني سيال حفاري و كاهش شعاع ذرات،ضخامت فيلتر كيك افزايش و سرعت نفوذ كاهش مي يابد. در نهايت افزايش شعاع رشته حفاري در يك افت فشار محوري ثابت،ضخامت فيلتر كيك را افزايش و سرعت نفوذ صافاب را كاهش ميدهد.