Modelling and Simulating Eulerian Venturi Effect of SBM to Increase the Rate of Penetration with Roller Cone Drilling Bit

2023

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/en16104185
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Drilling bits are essential downhole hardware that facilitates drilling operations in high-pressure, high-temperature regions and in most carbonate reservoirs in the world. While the drilling process can be optimized, drilling operators and engineers become curious about how drill bits react during rock breaking and penetration. Since it is experimentally expensive to determine, the goal of the study is to maximize the rate of penetration by modeling fluid interactions around the roller cone drilling bit (RCDB), specifying a suitable number of jet nozzles and venturi effects for non-Newtonian fluids (synthetic-based muds), and examining the effects of mud particles and drill cuttings. Ansys Fluent k-epsilon turbulence viscous model, a second order upwind for momentum, turbulent kinetic energy, and dissipation rate, were used to model the specified 1000 kg/m3 non-Newtonian fluid around the roller cone drill bit. The original geometry of the nozzles was adapted from a Chinese manufacturer whose tricone had three jet nozzles. The results of our six redesigned jet nozzles (3 outer, 39.12 mm, and 3 proximal, 20 mm) sought to offer maximum potential for drilling optimization. However, at a pressure of 9.39 × 104 Pa, the wellbore with particle sizes between 0.10 mm and 4.2 mm drill cuttings observed an improved rate of penetration with a rotation speed of 150 r/min.