Geri Dön

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

  1. Tez No: 833182
  2. Yazar: ÖNER ERGE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERHAT AKIN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Modelling wellbore hydraulics through thermal rheological sepiolite mud properties

    Sondaj kuyusu hidroliğinin sepiyolit çamuru ısıl reolojik özellikleriyle modellenmesi

    ALI ETTEHADI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN

  2. 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

    Türkçe

    2016

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ FUAT GÜNERİ

  3. Maneuvering of high speed displacement vessels in regular waves

    Yüksek hızlı deplasman gemilerinin düzenli dalgalarda manevraları

    DENİZ ÖZTÜRK SARIGÜL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER KEMAL KINACI

  4. 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

    Türkçe

    2013

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR

    PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU

  5. 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

    İngilizce

    2024

    Trafikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    DOÇ. EDA BEYAZIT