Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Anabilim Dalı

A comparative study of cuttings transport performance of water versus polymer-based fluids in horizontal well drilling

Yatay kuyu sondajlarında su ve polimer bazlı sondaj sıvılarının kırıntı taşıma performansları üzerine bir karşılaştırma çalışması

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 418295 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

High drilling fluid circulation rate is often needed for effective transportation of cuttings in horizontal and extended reach wells, which may not be always achievable due to the risk of fracturing the rock by increased bottom hole dynamic pressure and also limit of pumps capacity. Keeping the bottom hole pressure low enough while increasing the flow rate is, therefore, a major challenge in horizontal well drilling operations. A potential solution to this problem would be to use drag reducing additives in drilling fluids. An experimental study is designed and conducted in order to investigate if drag reducing fluid can be effectively used for cuttings transport while drilling horizontal wells. The main objective of this experimental study is to compare the performance of water and a water-based polymer fluid (i.e. PHPA polymer based drilling fluid) in terms of drilled cuttings transportation. Experiments are conducted by using the set-up consisting of a 21 ft long test section with transparent casing with 2.91 ID and an inner pipe of 1.85 OD, which was readily available at the METU-Petroleum and Natural Gas Engineering department laboratories. In this study effect of drilling rate, drilling fluid flow rate and polymer concentration on transportation of the cuttings and pressure losses are investigated while keeping other variables constant. It was observed that using PHPA polymer reduces the frictional pressure losses up to 38% and using the optimum concentration of the PHPA gives the most efficient scenario of transportation of cuttings in horizontal well drilling.

Summary:

Yatay ve uzun erişimli kuyularda etken kırıntı taşınımı için yüksek hızlı sondaj akışkan dolaşımı sıklıkla gereksinim duyulmasına rağmen bu gereksinim kayaçların çatlatılma riski ve pormpa kapasitelerinin sınırları ile her zaman gerçekleştirilememektedir. Dolayısıyla, kuyudibi basıncını yeterince düşük tutar iken debiyi arttırabilmek yatay sondaj operasyonlarının temel hedefleri arasındadır. Bu problemin olası çözümlerinden biri de sondaj akışkanlarına sürtünme düşürücü katkıların eklenmesidir. Bu amaçla, yatay kuyularda sürtünme düşürücü katkı maddelerinin etkenliğinin araştırılacağı bir deneysel çalışma tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmanın temel amacı su ve polimer bazlı polimer akışkanlarının (örneğin PHPA polimer bazlı sondaj akışkanı) performanslarının kırıntı taşıma yönünden karşılaştırılmasıdır. Deneyler, ODTÜ Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü'nde mevcut 21 ft uzunluklu 2,91 inç iç çapına sahip saydam muhafaza borusu içerisinde 1,85 inç dış çaplı bir borudan oluşan deney düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada sondaj hızı, sondaj akışkanı debisi ve polimer derişiminin kırıntı taşıma ve basınç düşümü üzerindeki etkileri, diğer parametreleri sabit tutarak, çalışılmıştır. PHPA polimerinin sürtünmeden kaynaklı basınç düşümünü % 38 e kadar düşürdüğünü ve en uygun PHPA derişiminin yatay kuyularda kırınıt taşınımı için en uygun senaryoyu verdiği gözlemlenmiştir.