Comprehensive modeling of surge and swab pressures in eccentric annuli: A mathematical and computational approach
Eksantrik anülüste surge ve swab basınçlarının kapsamlı modellemesi: Matematiksel ve bilişimsel bir yaklaşım
- Tez No: 833182
- Danışmanlar: PROF. DR. SERHAT AKIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 175
Özet
Sondaj endüstrisinde, özellikle dar gözenek ve çatlatma basınç marjları içeren kuyularda, surge ve swab basınçlarını doğru bir şekilde tahmin etmek kritik öneme sahiptir. Bu çalışma, sıcaklığın reolojik parametreler üzerindeki etkilerini dikkate alarak yield power law akışkanların eksantrik (eş merkezli olmayan) anülüslerde surge ve swab basınçlarını hesaplamak için geliştirilmiş bir sayısal model sunmaktadır. Model, sonlu farklar yöntemi kullanarak dış yarıçapları değişen sonsuz sayıda konsantrik borulardan oluşan modifiye bir eksantrik boru temsili kullanmaktadır. Sayısal modeli doğrulamak için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizi, deneyler ve literatürdeki kabul görmüş diğer modeller kullanılmıştır ve 1-15% aralığında farklar bulunmuştur. Sunulan sayısal modele gerçek zamanlı uygulamalar için doğru ve verimli alternatifler sağlayan iki vekil model, Yapay Sinir Ağı (ANN) ve Rastgele Orman (RF) uygulamaları kullanılarak geliştirilmiştir. Çalışma, sayısal modelin türetilmesi ve doğrulanmasını, ardından ANN ve RF vekil modellerinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesini içermektedir. Önerilen yaklaşım, eksantrik anülüslerdeki surge ve swab basınçlarını tahmin etmek için daha gelişmiş bir yöntem sunarak, daha güvenli ve daha verimli sondaj operasyonlarına katkıda bulunması hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
Estimating swab and surge pressures accurately is critical in the drilling industry, particularly in narrow pore and fracture pressure margins. This study presents an improved numerical model for predicting surge and swab pressures in eccentric annuli, incorporating yield pseudoplastic fluids and temperature effects on rheological parameters. The model utilizes a finite difference scheme and a modified eccentric annulus representation, composed of an infinite number of concentric annuli with varying outer radii. Computational fluid dynamics (CFD) analysis is performed to validate the numerical model, which is further verified using experiments, and literature models with differences in the range of 1-15% are found. Two surrogate models, Artificial Neural Network (ANN) and Random Forest (RF), are developed based on the proposed numerical model to provide accurate and computationally efficient alternatives for real-time applications. The study outlines the derivation and validation of the numerical model, followed by the development and evaluation of the ANN and RF surrogate models. Overall, the proposed approach offers an improved method for predicting swab and surge pressures in eccentric annuli, contributing to safer and more efficient drilling operations.
Benzer Tezler
- Modelling wellbore hydraulics through thermal rheological sepiolite mud properties
Sondaj kuyusu hidroliğinin sepiyolit çamuru ısıl reolojik özellikleriyle modellenmesi
ALI ETTEHADI
Doktora
İngilizce
2016
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- Afet olaylarında acil departman kapasitelerinin simülasyon tabanlı modellenmesi: Beklenen İstanbul depremi uygulaması
Simulation based modeling of emergency department capacity in disaster events: The case of possible major Istanbul earthquake
MUHAMMET GÜL
Doktora
Türkçe
2016
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FUAT GÜNERİ
- Maneuvering of high speed displacement vessels in regular waves
Yüksek hızlı deplasman gemilerinin düzenli dalgalarda manevraları
DENİZ ÖZTÜRK SARIGÜL
Doktora
İngilizce
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KEMAL KINACI
- Su altı araçları için yeni geliştirilen hidrodinamik modelleme yöntemleri kullanılarak otonom bir su altı aracının hidrodinamik karakteristiğinin incelenmesi
Investigation of hydrodynamic characteristic of an auv by using new developed hydrodynamic modeling techniques for underwater vehicles
SERTAÇ ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU
- Assessment of the autonomous vehicles impacts on urban mobility and urban form
Sürücüsüz araçların kentsel hareketlilik ve kentsel yapısı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi
MAZDAK SADEGHPOUR
Doktora
İngilizce
2024
Trafikİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. EDA BEYAZIT