Simulación numérica de limpieza de agujeros de un modelo de pozo horizontal con sección de ensanchamiento de breakout
Autores: Sun, Xiaofeng; Tao, Liang; Zhao, Yuanzhe; Qu, Jingyu; Yao, Di; Li, Zijian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación numérica de limpieza de agujeros de un modelo de pozo horizontal con sección de ensanchamiento de breakout
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Pozos horizontales
Inestabilidad del pozo
Limpieza del agujero de perforación
Sección de ampliación de breakout
Circulación del fluido de perforación
Movimiento de corte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Los pozos horizontales son más propensos que los pozos verticales a tener secciones de pozo agrandadas debido a la inestabilidad del pozo. Sin embargo, hay escasa investigación sobre la limpieza de pozos horizontales con secciones de pozo agrandadas. En este documento, establecemos un modelo de pozo horizontal con una sección de agrandamiento de breakout utilizando datos de diámetro de pozo de campo. Utilizamos el método de dinámica de fluidos computacional tridimensional (CFD) y el modelo de turbulencia k- realizable con el enfoque Euler-Euler para simular los efectos de la velocidad de retorno de circulación del fluido de perforación y la velocidad de giro de la tubería de perforación en el movimiento de corte de pozos horizontales convencionales y pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Los resultados de la simulación demuestran que aumentar la velocidad de retorno de circulación del fluido de perforación y la velocidad de giro de la tubería de perforación no mejora significativamente el impacto de limpieza del agujero para pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Analizamos los efectos de la relación de agrandamiento, la elipticidad y la orientación de los ejes principales en el efecto de limpieza del pozo de pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Los resultados muestran que el impacto de limpieza es mejor cuando la relación de agrandamiento es menor; además, la elipticidad es mayor y la orientación de los ejes principales es perpendicular a la dirección de la gravedad. Este documento llena un vacío en la teoría existente de limpieza de agujeros en pozos horizontales y proporciona una base teórica para mejorar el efecto de limpieza de agujeros en procesos de perforación reales.
Descripción
Los pozos horizontales son más propensos que los pozos verticales a tener secciones de pozo agrandadas debido a la inestabilidad del pozo. Sin embargo, hay escasa investigación sobre la limpieza de pozos horizontales con secciones de pozo agrandadas. En este documento, establecemos un modelo de pozo horizontal con una sección de agrandamiento de breakout utilizando datos de diámetro de pozo de campo. Utilizamos el método de dinámica de fluidos computacional tridimensional (CFD) y el modelo de turbulencia k- realizable con el enfoque Euler-Euler para simular los efectos de la velocidad de retorno de circulación del fluido de perforación y la velocidad de giro de la tubería de perforación en el movimiento de corte de pozos horizontales convencionales y pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Los resultados de la simulación demuestran que aumentar la velocidad de retorno de circulación del fluido de perforación y la velocidad de giro de la tubería de perforación no mejora significativamente el impacto de limpieza del agujero para pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Analizamos los efectos de la relación de agrandamiento, la elipticidad y la orientación de los ejes principales en el efecto de limpieza del pozo de pozos horizontales con una sección de agrandamiento de breakout. Los resultados muestran que el impacto de limpieza es mejor cuando la relación de agrandamiento es menor; además, la elipticidad es mayor y la orientación de los ejes principales es perpendicular a la dirección de la gravedad. Este documento llena un vacío en la teoría existente de limpieza de agujeros en pozos horizontales y proporciona una base teórica para mejorar el efecto de limpieza de agujeros en procesos de perforación reales.