التصميم الأمثل للعملية الهيدروليكية لرأس الحفر

الملخص

يعد تأمين تصميم هيدروليكي مثالي لرأس الحفر عنصرًا أساسيًا لمراقبة عملية الحفر والتي تتأثر بتدفق السوائل وتغير الضغط. وتعتبر مشاكل مثل تعطل المعدات وانفجار الابار وعدم استقرار حفرة البئر مصدرًا مهمًا للمشاكل المتعلقة بسائل الحفر وبالتالي تزيد من الوقت الضائع وصرف اموال ليست ضمن المخطط له. علاوة على ذلك، فإن العمليات المثلى لتنظيف وتهيئة حفرة البئر فيما يتعلق بالتدوير الهيدروليكي لها اهمية كبيرة في تجنب الوقت الضائع. الهدف الرئيسي من هذا البحث هو توضيح تأثير تحسين معدل تدفق مضخة الطين على سرعة مائع نقل القصاصات (TFV). بمعنى آخر، يعد الحفاظ على فقدان الضغط الأمثل داخل عمود الحفر وفي الفراغ الحلقي، والذي يؤثر على حجم فتحات المخاريط الأمثل، عنصرًا أساسيًا في تحسين العملية الهيدروليكية اثناء عملية الحفر. ونتيجة لذلك، يتم تحقيق التنظيف الأمثل للبئر مما يؤدي إلى الهدف العام المتمثل في الحفاظ على معدل اختراق مرضي (ROP). تم استخدام سلسلة من معدلات تدفق لتصميم امثل لعملية التدوير الهيدروليكية الإجمالية للبئر تدرجت من (100 إلى 500) جالون في الدقيقة (gpm) لحفر مقطعين مختلفين باستخدام مجموعة حفر BHA بقطر  8 1/2بوصة، معرأس حفر ثلاثي المخروط و 6 1/8 BHA بوصة مع رأس حفر من الالماس. تم إجراء التصميم باستخدام برنامج WellPlane وأظهرت النتائج أن الحد الأدنى لمعدل الضخ لتجنب تراكم القطع الذي يؤدي إلى تراكم القصاص الصخري للمقطع 81/2 هو 488.3 جالون في الدقيقة بينما للقسم 6 1/8 هو 193.2 جالون في الدقيقة. علاوة على ذلك، بالنسبة للمقطع 8 1/2، فإن معدل تدفق المضخة 500 جالون في الدقيقة وحجم الفوهات (3*16) هو الأمثل لمنع تراكم القصاص. اما بالنسبة للمقطع 6 1/8 بوصة، يوصى بمعدل تدفق يبلغ 250 جالونًا في الدقيقة وحجم الفوهات (5*14). وبهذا نجد ان تحسين عملية التدوير الهيدروليكي لعملية الحفر في افضل تصميم أمرًا رئيسيا لتجنب معظم مشاكل الحفر وتقليل تكلفة الحفر الإجمالية.