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New model for standpipe pressure prediction while drilling using Group Method of Data Handling

Petroleum 2022年第2期8卷 210-218页

作者： Mohamed Riad Youcefi ahmed hadjadj Farouk Said Boukredera Laboratory of Petroleum Equipment’s Reliability and Materials Faculty of Hydrocarbons and ChemistryUniversity M’hamed Bougara of BoumerdesAvenue de l’Independance35000BoumerdesAlgeria

The continuous evaluation of the measured Stand Pipe Pressure(SPP)against a modeled SPP value in real-time involves the automatic detection of undesirable drilling events such as drill string washouts and mud pump failures.Numerous theoretical and experimental studies have been established to calculate the friction pressure losses using different rheological models and based on an extension of pipe flow correlations to an annular geometry.However,it would not be feasible to employ these models for real-time applications since they are limited to some conditions and intervals of application and require input parameters that might not be available in real-time on each rig.In this study,The Group Method of Data Handling(GMDH)is applied to develop a trustworthy model that can predict the SPP in real-time as a function of mud flow,well depth,RPM and the Fan VG viscometer reading at 600 and 300 rpm.In order to accomplish the modeling task,3351 data points were collected from two wells from Algerian fields.Graphical and statistical assessment criteria disclosed that the model predictions are in excellent agreement with the experimental data with a coefficient of determination of 0.9666 and an average percent relative error less than 2.401%.Furthermore,another dataset(1594 data points)from well-3 was employed to validate the developed correlation for SPP.The obtained results confirmed that the proposed GMDH-SPP model can be applied in real-time to estimate the SPP with high accuracy.Besides,it was found that the proposed GMDH correlation follows the physically expected trends with respect to the employed input parameters.Lastly,the findings of this study can help for the early detection of downhole problems such as drill string washout,pump failure,and bit balling.

关键词： Stand pipe pressure GMDH Drilling Mud flow Real-time monitoring Drill string washouts

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偏心环空中幂率流体层流流动特性数值模拟研究

引用

石油钻探技术 2020年第4期48卷 37-42页

作者： Hicham Ferroudji ahmed hadjadj Titus N Ofei ahmed Haddad 布米尔达斯布加拉穆罕默德大学碳氢化合物与化学系石油装备可靠性与材料实验室布米尔达斯35000 马来西亚石油科技大学石油工程系斯里依斯干达32610 CRTI工业技术研究中心阿尔及尔16033

Herschel-Bulkley模型(即屈服幂率模型)可用于研究非牛顿流体的流动特性,并能在大范围剪切速率条件下得到准确的预测结果。为此,采用有限体积方法(FVM),研究了内部管柱旋转及流变参数(屈服应力τ0、稠度系数K和流性指数n)对偏心环空(E=0... 详细信息

Herschel-Bulkley模型(即屈服幂率模型)可用于研究非牛顿流体的流动特性,并能在大范围剪切速率条件下得到准确的预测结果。为此,采用有限体积方法(FVM),研究了内部管柱旋转及流变参数(屈服应力τ0、稠度系数K和流性指数n)对偏心环空(E=0.5)中Herschel-Bulkley流体层流区域的轴向、切向速度剖面与压降梯度的影响。研究结果表明,内部管柱转速从100 r/min增加至400 r/min时,会引起最大轴向速度增加,增幅为120%;较低的流性指数(n=0.2)会引起偏心环空宽区域出现二次流;内部管柱转速及流变参数的变化对偏心环空宽区域切向速度剖面有不良影响;内部管柱转速从0增加至400 r/min时,会引起不同偏心环空(E=0.2,0.4,0.6和0.8)内幂率流体压降梯度降低,降低幅度为10%。

关键词：计算流体力学幂率流体偏心环空层流流动流变参数流动特性压降梯度

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