شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا
در حفاری چاه‌های نفت و گاز، یکی از عوامل موثر و تاثیرگذار در نرخ نفوذ حفاری و مقدار انرژی ویژه (انرژی مورد نیاز برای حذف حجم واحدی از سنگ)، فشار محصورکننده یا به عبارتی دیگر فشار ته چال است. عملیات برش سنگ ترکیبی از دو حالت شکست شکننده و تغییر شکل‌پذیر است. هر کدام از این حالات شکست، تاثیر متفاوتی ب...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Research Institute of Petroleum Industry
2019-08-01
|
| Series: | Pizhūhish-i Naft |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://pr.ripi.ir/article_972_b9384cb51a748336dd9382c94b207328.pdf |
| _version_ | 1819019577108987904 |
|---|---|
| author | امیرحسین مزروعی محمد فاتحی مرجی مهدی نجفی محسن محبی |
| author_facet | امیرحسین مزروعی محمد فاتحی مرجی مهدی نجفی محسن محبی |
| author_sort | امیرحسین مزروعی |
| collection | DOAJ |
| description | در حفاری چاه‌های نفت و گاز، یکی از عوامل موثر و تاثیرگذار در نرخ نفوذ حفاری و مقدار انرژی ویژه (انرژی مورد نیاز برای حذف حجم واحدی از سنگ)، فشار محصورکننده یا به عبارتی دیگر فشار ته چال است. عملیات برش سنگ ترکیبی از دو حالت شکست شکننده و تغییر شکل‌پذیر است. هر کدام از این حالات شکست، تاثیر متفاوتی برروی انرژی ویژه و ساختار مواد خرد شده و در نتیجه نرخ نفوذ حفاری دارد. در این مقاله جهت درک ارتباط بین حالت شکست سنگ و فشار محصورکننده و تاثیر آن برروی انرژی ویژه از روش عددی المان مجزا استفاده شده است. برای این منظور در این تحقیق از نرم‌افزار عددی کد جریان اجزاء که رفتار مکانیکی مواد دانه‌ای را با روش المان‌های مجزا شبیه‌سازی می‌کند، استفاده شده است. براساس نتایج به‌دست آمده در شرایط بدون فشار، نیروی اعمالی از تیغه باعث شکست اتصالات بین دانه‌ای در یک صفحه‌ای شکست می‌شود. اما در شرایط فشار محصورکننده، مکانیزم متفاوتی در حال وقوع است و اختلاف فشار به‌وجود آمده باعث نگه داشتن مواد خرد شده برروی همدیگر و افزایش انرژی ویژه می‌شود. همچنین تا فشار حدود MPa 26 با افزایش میزان تنش، انرژی ویژه افزایش نسبتاً خطی دارد. اما بعد از این فشار به‌دلیل افزایش تنش‌های محصورکننده و شرایط نزدیک به لیتواستاتیک، روند افزایشی انرژی ویژه نسبت به افزایش عمق کاهش می‌یابد.<br /> |
| first_indexed | 2024-12-21T03:37:31Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-df5686d22f7b4ebf8126f6c37377dc3f |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2345-2900 2383-4528 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-12-21T03:37:31Z |
| publishDate | 2019-08-01 |
| publisher | Research Institute of Petroleum Industry |
| record_format | Article |
| series | Pizhūhish-i Naft |
| spelling | doaj.art-df5686d22f7b4ebf8126f6c37377dc3f2022-12-21T19:17:18ZfasResearch Institute of Petroleum IndustryPizhūhish-i Naft2345-29002383-45282019-08-012998-3708110.22078/pr.2019.3253.2502972شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزاامیرحسین مزروعی0محمد فاتحی مرجی1مهدی نجفی2محسن محبی3گروه استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، ایرانگروه استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، ایرانگروه استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، ایرانگروه استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، ایراندر حفاری چاه‌های نفت و گاز، یکی از عوامل موثر و تاثیرگذار در نرخ نفوذ حفاری و مقدار انرژی ویژه (انرژی مورد نیاز برای حذف حجم واحدی از سنگ)، فشار محصورکننده یا به عبارتی دیگر فشار ته چال است. عملیات برش سنگ ترکیبی از دو حالت شکست شکننده و تغییر شکل‌پذیر است. هر کدام از این حالات شکست، تاثیر متفاوتی برروی انرژی ویژه و ساختار مواد خرد شده و در نتیجه نرخ نفوذ حفاری دارد. در این مقاله جهت درک ارتباط بین حالت شکست سنگ و فشار محصورکننده و تاثیر آن برروی انرژی ویژه از روش عددی المان مجزا استفاده شده است. برای این منظور در این تحقیق از نرم‌افزار عددی کد جریان اجزاء که رفتار مکانیکی مواد دانه‌ای را با روش المان‌های مجزا شبیه‌سازی می‌کند، استفاده شده است. براساس نتایج به‌دست آمده در شرایط بدون فشار، نیروی اعمالی از تیغه باعث شکست اتصالات بین دانه‌ای در یک صفحه‌ای شکست می‌شود. اما در شرایط فشار محصورکننده، مکانیزم متفاوتی در حال وقوع است و اختلاف فشار به‌وجود آمده باعث نگه داشتن مواد خرد شده برروی همدیگر و افزایش انرژی ویژه می‌شود. همچنین تا فشار حدود MPa 26 با افزایش میزان تنش، انرژی ویژه افزایش نسبتاً خطی دارد. اما بعد از این فشار به‌دلیل افزایش تنش‌های محصورکننده و شرایط نزدیک به لیتواستاتیک، روند افزایشی انرژی ویژه نسبت به افزایش عمق کاهش می‌یابد.<br />https://pr.ripi.ir/article_972_b9384cb51a748336dd9382c94b207328.pdfروش عددی المان مجزاشکست سنگانرژی ویژهتنش برجا و نرم‌افزار pfc2d |
| spellingShingle | امیرحسین مزروعی محمد فاتحی مرجی مهدی نجفی محسن محبی شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا Pizhūhish-i Naft روش عددی المان مجزا شکست سنگ انرژی ویژه تنش برجا و نرم‌افزار pfc2d |
| title | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا |
| title_full | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا |
| title_fullStr | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا |
| title_full_unstemmed | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا |
| title_short | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه PDC با استفاده از روش المان‌مجزا |
| title_sort | شبیه‌سازی عددی اثر تنش‌های برجا برروی انرژی ویژه تیغه pdc با استفاده از روش المان‌مجزا |
| topic | روش عددی المان مجزا شکست سنگ انرژی ویژه تنش برجا و نرم‌افزار pfc2d |
| url | https://pr.ripi.ir/article_972_b9384cb51a748336dd9382c94b207328.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ạmyrḥsynmzrwʿy sẖbyhsạzyʿddyạtẖrtnsẖhạybrjạbrrwyạnrzẖywyzẖhtygẖhpdcbạạstfạdhạzrwsẖạlmạnmjzạ AT mḥmdfạtḥymrjy sẖbyhsạzyʿddyạtẖrtnsẖhạybrjạbrrwyạnrzẖywyzẖhtygẖhpdcbạạstfạdhạzrwsẖạlmạnmjzạ AT mhdynjfy sẖbyhsạzyʿddyạtẖrtnsẖhạybrjạbrrwyạnrzẖywyzẖhtygẖhpdcbạạstfạdhạzrwsẖạlmạnmjzạ AT mḥsnmḥby sẖbyhsạzyʿddyạtẖrtnsẖhạybrjạbrrwyạnrzẖywyzẖhtygẖhpdcbạạstfạdhạzrwsẖạlmạnmjzạ |