توسعه یک رابطه کاربردی برای تخمین افت فشار در مته حفاری کاجی با استفاده از مدل رئولوژیک بینگهام

در این مقاله، افت فشار در مته حفاری با شبیه سازی جریان سیال غیرنیوتنی محاسبه شده است. مته حفاری کاجی نوع اف-3 با اندازه 8/7-7 اینچ بوده و دارای سه نازل با اندازه یکسان می باشد. محاسبه افت فشار برای نازل هایی با اندازه های 32/7، 32/9، 32/10و 32/11 اینچ انجام شده است. تحلیل جریان در مته حفاری برای هشت نوع گل حفاری صورت گرفته و از مدل ریولوژیک بینگهام برای تعیین خواص ریولوژیک گل های حفاری استفاده شده است. برای تعیین ضرایب مدل ریولوژیک، خواص ریولوژیک گل های حفاری با دستگاه ویسکومتر فن اندازه گیری شده است. افت های فشار محاسبه شده از شبیه سازی جریان، با نتایج تجربی و رابطه ایکل- بلستین مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد روش عددی، افت فشار در مته حفاری را با متوسط خطای66/9 درصد تخمین می زند در حالی که متوسط خطای رابطه ایکل- بلستین 16/17 درصد است. یک رابطه جدید برای تخمین افت فشار در مته حفاری کاجی پیشنهاد شده است، در این رابطه تاثیر خواص ریولوژیک سیال در تخمین افت فشار در نظر گرفته می شود. افت های فشار محاسبه شده با رابطه جدید، با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد رابطه جدید، با دقت مناسبی و با خطای 31/8 درصد افت فشار در مته حفاری را محاسبه می کند.