000 12008nla2a2200709 4500
001 346413
005 20231029234822.0
035 _a(RuTPU)RU\TPU\book\378294
035 _aRU\TPU\book\378292
090 _a346413
100 _a20210831d2021 k y0rusy50 ca
101 0 _arus
102 _aRU
135 _adrcn ---uucaa
181 0 _ai
182 0 _ab
200 1 _aМатематическое моделирование и методы исследования гидродинамической очистки горизонтальных скважин
_fС. Н. Харламов, М. Джангхорбани, К. А. Филиппов
203 _aТекст
_cэлектронный
215 _a1 файл (1 465 Kb)
230 _aЭлектронные текстовые данные (1 файл : 1 465 Kb)
300 _aЗаглавие с титульного листа
320 _a[Библиогр.: с. 68-70 (89 назв.)]
330 _aАктуальность исследования определяется потребностью: уяснения современных достижений в вопросах моделирования процессов транспорта шламов в реальных условиях выполнения буровых операций, способствующих увеличению скорости бурения, повышающих эффективность очистки скважин; установления преимуществ/недостатков существующих подходов, современных моделей и комплексных методов описания динамики систем с частицами для эффективного воздействия на реологические свойства промывочных жидкостей; устранения причин потери оборудования. Цель: уяснение современного опыта моделирования процессов очистки скважин со сложной образующей ее ствола, преимущественно лежащего в горизонтальной плоскости; изучение особенностей течения смесей в межтрубном пространстве с круглым ядром; выдача рекомендаций в практику моделирования и расчета гидродинамических процессов, интенсифицирующих очистку. Методы. Теоретические и практические методы исследования из смежных областей гидродинамики и тепломассопереноса в реофизически сложных системах; методы численного моделирования ламинарного и турбулентного потоков в условиях прямоточного и закрученного течений способом вращающейся стенки вокруг своей продольной оси и орбитального вращения эксцентричного ядра (внутренней трубы с подвижной/неподвижной стенкой) относительно продольной оси буровой колонны, влияющих на формирование слоя шламов и динамику частиц дисперсной смеси.
330 _aРезультаты. Представлены результаты современных численных исследований процессов очистки скважин с горизонтальными участками. Приведены сведения об аспектах детального гидродинамического и диффузионного моделирования сложных течений в скважинах с криволинейной образующей. Сформулированы популярные в практике приложений модели и методы, привлекаемые для изучения характеристик течения и тепломассопереноса гомогенных и гетерогенных сред во внутренних системах. Обсуждаются аспекты моделирования процессов транспорта шламов в рамках эйлерова/лагранжева подходов с учетом особенностей, вносимых эффектами межфазного взаимодействия/вращения и способов закрутки. Представлены данные о деталях прогноза дисперсных систем с характеристикой влияния изменений реологических свойств (модели степенной жидкости, Гершеля-Балкли), формы/размеров частиц, режимов течения смесей, инерционных сил на интенсивность образования шламов. Проанализированы проблемы повышения точности моделирования транспорта шламов, возможности новых технологий, оригинальных моделей турбулентности и их опорных двухпараметрических динамических баз, привлекаемых для интенсификации и эффективности процессов очистки. Даны рекомендации по их решению в рассматриваемых гидродинамических и геометрических конфигурациях. Представлены результаты и отмечены проблемы, имеющие фундаментально-прикладное значение, составляющие самостоятельный предмет перспективных исследований.
330 _aRelevance of the research is determined by the need to understand modern achievements in modeling the processes of sludge transport in real conditions of drilling operations that increase drilling speed and the efficiency of well cleaning; to establish the advantages/disadvantages of existing approaches, modern models and complex methods for describing the dynamics of systems with particles in order to effectively choose the rheological properties of drilling fluids and eliminate the reasons of equipment loss. The aim of this work is to understand the modern experience of modeling the processes of cleaning wells with complex geometries, mainly lying in the horizontal plane; to study the features of the flow of mixtures in the annular space with a circular core; providing recommendations for the practice of modeling and calculating hydrodynamic processes that increase hole cleaning efficiency. Methodology.
330 _aTheoretical and practical research methods from related fields of hydrodynamics and heat and mass transfer in rheologically and physically complex systems; methods for numerical modeling of laminar and turbulent flows under conditions of direct-flow and swirling flows created by a co-axially or orbitally rotating wall, which affect the formation of a layer of cuttings and the dynamics of particles of a dispersed mixture. Results. The paper introduces the results of modern numerical studies of cleaning wells with horizontal sections and the information on aspects of detailed hydrodynamic and diffusion modeling of complex flows in inclined wells. The applied models and methods used to study the characteristics of flow and heat and mass transfer in homogeneous and heterogeneous media in internal systems are formulated. Aspects of modeling the processes of cuttings transport in the framework of Euler/Lagrangian approaches are discussed, taking into account the features introduced by the effects of interfacial interaction/rotation. The paper introduces the changes in cuttings concentration based on rheological properties (power-law or Herschel-Bulkley), different shapes/sizes of particles, flow regimes and inertial forces. The problems of improving the accuracy of cuttings transport modeling, the possibilities of new technologies, original turbulence models and their two-parameter dynamic bases used for increasing the intensification and efficiency of cleaning processes are analyzed. The authors have given the recommendations for their solution in the considered hydrodynamic and geometric configurations. The results and problems that are of fundamental and applied significance and constitute an independent subject of prospective research are indicated.
453 _tMathematical modeling and research methods of horizontal wells hydrodynamic cleaning
_otranslation from Russian
_fS. N. Kharlamov (Harlamov), Ja. Mehran, K. A. Filippov
_cTomsk
_nTPU Press
_d2015-
_d2021
_aKharlamov (Harlamov), Sergey Nikolaevich
453 _tBulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering
453 _tVol. 332, № 8
461 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\312844
_x2413-1830
_tИзвестия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов
_fНациональный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
_d2015-
463 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\378288
_tТ. 332, № 8
_v[С. 53-73]
_d2021
610 1 _aшлам
610 1 _aгоризонтальные скважины
610 1 _aочистка
610 1 _aматематическое моделирование
610 1 _aгидродинамика
610 1 _aмассообмен
610 1 _aреология
610 1 _aтурбулентность
610 1 _aструктуры
610 1 _aэлектронный ресурс
610 1 _aтруды учёных ТПУ
610 _acuttings
610 _awell
610 _acleaning
610 _amodeling
610 _ahydrodynamics
610 _amass transfer
610 _arheology
610 _aturbulence
610 _astructure
610 _aforces
700 1 _aХарламов
_bС. Н.
_cспециалист в области транспорта и хранения нефти
_cпрофессор Томского политехнического университета
_f1957-
_gСергей Николаевич
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\26140
_6z01712
701 1 _aДжангхорбани
_bМ.
_gМехран
_6z02712
701 1 _aФилиппов
_bК. А.
_gКонстантин Андреевич
_6z03712
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа природных ресурсов
_bОтделение нефтегазового дела
_h8084
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23546
_6z01700
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_c(2009- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\15902
_6z02701
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_c(2009- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\15902
_6z03701
801 2 _aRU
_b63413507
_c20230119
_gRCR
856 4 _uhttp://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/68386/1/bulletin_tpu-2021-v332-i8-06.pdf
856 4 _uhttps://doi.org/10.18799/24131830/2021/8/3305
942 _cCF