- Tytuł:
-
Temperature profiles in directional and horizontal wells - the effect of drag forces
Profile temperatur w otworach pionowych i kierunkowych - zjawisko działania sił tarcia - Autorzy:
-
Nguyen, D.
Miska, S.
Mengjiao, Y.
Mitchell, R. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/300418.pdf
- Data publikacji:
- 2009
- Wydawca:
- Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
- Tematy:
-
wiercenie
otwory kierunkowe i poziome
siły tarcia
drilling
directional and horizontal wells
effect of drag forces - Opis:
-
Knowledge of temperature profiles in a wellbore is of considerable importance for accurate predictions of pressure losses, wellbore stability and drillstring failures. However, existing literature often neglects the effect of various heat sources on the behavior of drilling fluid temperature during different operations. In fact, the formation temperature in the vicinity of the wellbore is also affected, which could result in different formation rock behaviors and consequent wellbore stability problems. This study is conducted to examine the temperature profiles of drilling fluid and the near-wellbore formation, taking into account the effect of mechanical friction and associated heat sources. A new model is proposed that is applicable to directional and horizontal wells. The model incorporates thermal effects due to the drag forces created from the contacts between drillpipe and casing/formation during drilling and tripping operations. It has been found that the wellbore curvature (dogleg severity) is the major factor influencing temperature profiles. The model is also utilized in a number of configurations of horizontal wells to study temperature profiles behaviors. It is observed that the drilling fluid temperature is noticeably under-predicted by existing literature, and in some cases it can easily exceed the geothermal formation temperature if mechanical friction is taken into account. The proposed model and the results of this study are very useful for more accurate predictions of thermal regime it the wellbore at the design stage of well development, thereby, avoiding potential drilling fluid/drillstring over- heating and wellbore stability problems.
Znajomość wyników profilowań temperatur w otworze jest niezwykle istotna dla dokładności oceny strat ciśnienia, stabilności otworu i uszkodzeń przewodu wiertniczego. Jednakże autorzy istniejącej literatury fachowej często pomijają zjawisko występowania różnych źródeł ciepła na zachowanie temperatury płuczki wiertniczej w trakcie poszczególnych operacji wykonywanych w otworze. W rzeczywistości mają one wpływ na temperaturę złoża w pobliżu otworu, co może zaowocować różnymi zachowaniami skał i wynikającymi z tego problemami ze stabilnością otworu. Przeprowadzono analizę profili temperatur płuczki wiertniczej i złoża w pobliżu otworu wiertniczego, uwzględniając zjawisko tarcia mechanicznego i związanych z tym źródeł ciepła. Zaproponowano nowy model dla otworów pionowych i poziomych. Model obejmuje zjawiska cieplne spowodowane siłami tarcia wywołanymi przez przewód wiertniczy i rury okładzinowe/formację w procesie wiercenia i zapuszczania rur. Okazało się, że krzywizna otworu stanowi główny czynnik wpływający na profile temperatur. W celu przebadania profili temperatur dany model zastosowano dla wielu konfiguracji otworów poziomych. Zaobserwowano, że w istniejącej literaturze zdecydowanie niedoszacowywano wartości temperatur płuczki wiertniczej, podczas gdy w niektórych przypadkach może ona przekroczyć wartość typową dla złoża geotermalnego, jeżeli uwzględnić mechaniczne siły tarcia. Zaproponowany model oraz wyniki badań są przydatne do dokładnego szacowania reżimu temperatur w otworze na etapie projektowania, umożliwiając tym samym uniknięcie potencjalnego przegrzania płuczki wiertniczej/ przewodu wiertniczego i problemów ze stabilnością otworu. - Źródło:
-
Wiertnictwo, Nafta, Gaz; 2009, 26, 1--2; 247-264
1507-0042 - Pojawia się w:
- Wiertnictwo, Nafta, Gaz
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł