Разработка вычислительной методики для оптимизации несущих свойств промывочных растворов при бурении горизонтальных стволов

Abstract

Бурение горизонтальных скважин сопровождается рядом технических сложностей, и правильная очистка ствола скважины от пробуренного шлама является одной из важнейших среди них. Несмотря на это, определение факторов, влияющих на данный процесс затруднено из-за недостатков экспериментальных и полевых метод. Вычислительное моделирование позволяет проводить виртуальные эксперименты, где можно эффективно и быстро менять технические параметры и наблюдать их эффект на полученные результаты. Поэтому, данный способ уже 20 лет считается наиболее эффективным для изучения вопроса гидротранспорта в разных трубах. К счастию, бурение имеет особенности, которые позволяют упрощать обычную, трудоемкую физическую схему эйлер-эйлер на более простую схему эйлер-лагранж для моделирования двухфазного течения смеси.

Drilling horizontal wells is accompanied by a number of technical difficulties, and the correct cleaning of the wellbore from drilled cuttings is one of the most important among them. Despite this, the determination of the factors influencing this process is difficult due to the shortcomings of experimental and field methods. Computational fluid dynamics allows one to conduct virtual experiments where one can effectively and quickly change technical parameters and observe their effect on the results obtained. Therefore, this method has been considered the most effective for studying the issue of cuttings transport in different pipes for 20 years. Fortunately, drilling has features that allows to simplify the usual, time-consuming physical Euler-Euler scheme to a simpler Euler-Lagrange one.