在聚合物溶液中沉积钻井切割:参数调查
Arafat A A Mohammed1, Mohammed Alhajabdalla1, Husameldin Mahmoud1
1Gas Processing Center, College of Engineering, Qatar University, 2713 Doha, Qatar.
ACS omega
|June 26, 2023
概括
了解钻井流体动力学是有效钻井操作的关键. 这项研究优化了碳氧甲基纤维素 (CMC) 液体,以最大限度地减少钻井切割.
科学领域:
- 钻井工程 钻井工程
- 流体动力学 流体动力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 钻井流体 (泥) 对于钻井操作至关重要,包括切片运输,压力控制和滑.
- 准确预测钻井切片的沉降速度对于有效的钻井流体配方和添加剂选择至关重要.
- 碳氧甲基纤维素 (CMC) 是一种常见的聚合物基础液体,用于钻井应用.
研究的目的:
- 分析钻井切割的终端速度在一个碳甲基纤维素 (CMC) 基液中.
- 研究聚合物度,纤维度和切割大小对切片终端速度的影响.
- 用响应表面方法来确定最小化切片终端速度的最佳条件.
主要方法:
- 利用 Box-Behnken 设计 (BBD),一个响应表面方法,来建模和分析实验数据.
- 研究的因素包括CMC度 (0.49-1重%),纤维度 (0.02-0.1重%),以及切割尺寸 (1-6毫米).
- 采用Minitab软件进行数据分析,优化和组件的灵敏度分析.
主要成果:
- 实现了高模型预测准确度,R2 = 0.97,表明预测和实验结果之间的良好一致.
- 灵敏度分析确定了切割尺寸和聚合物度是影响终端速度的最重要因素.
- 优化结果显示,CMC流体粘度为630.4cP,足以实现1毫米切片的最低切片终端速度为0.234厘米/秒,而3毫米纤维的0.02 wt%.
结论:
- 该研究成功优化了基于CMC的钻井液配方,以控制切片沉.
- 切割尺寸对终端速度的影响最大,其次是聚合物度.
- 这些发现为制定高效的钻井流体提供了宝贵的见解,以提高钻探性能和降低运营风险.
