API RP 13D RUSSIAN-2010
油井流体のレオロジーと水力学 (第 6 版)

規格番号

API RP 13D RUSSIAN-2010

制定年

2010

出版団体

API - American Petroleum Institute

交換する

API RP 13D:2006

範囲

この推奨実践 (RP) の目的は、掘削流体のレオロジーと水力学、および掘削作業へのそれらの応用についての基本的な理解とガイダンスを提供することです。 この RP の対象者は、オフィスと坑井現場のエンジニアの両方を対象としています。 使用される方程式は複雑なので、有能なエンジニアであれば簡単なスプレッドシート プログラムを使用して分析を実行できます。 ここで使用される方程式はスプレッドシートの制限によって制約されるため、複数のサブルーチンやマクロを含むより高度な数値解は提供されません。 この制限は、スプレッドシート手法によって得られる結果のみが有効なエンジニアリング ソリューションであることを意味するものではありません。 レオロジーは物質の変形と流れの研究です。 掘削流体水力学は、層流と乱流の両方の状況に関係します。 ここで使用される計算方法では、掘削流体のレオロジーと密度に対する温度と圧力の影響が考慮されています。 この RP にとって、レオロジーとは、掘削流体の流れ特性と、これらの特性が流体の動きにどのような影響を与えるかを研究することです。 さまざまな条件下でのレオロジーパラメータを決定するために、流体に対して特定の測定が行われます。 この情報から、循環システムは、特定の望ましい目的をどのように達成するかに関して設計または評価できます。 2003 年 5 月に最後に発行された既存の推奨慣行を更新する目的は、この作業を現在一般的に掘削されている複雑な井戸にさらに適用できるようにすることです。 これらには、高温/高圧 (HTHP)、拡張リーチ掘削 (ERD)、および高角度井戸 (HAW) が含まれます。 掘削流体レオロジーは、以下の決定において重要です: a) パイプおよびアニュラス内の摩擦圧力損失の計算、b) ダウンホール条件下での掘削流体の等価循環密度の決定、c) アニュラス内の流れ状況の決定、d) 孔洗浄の推定e) スワブ/サージ圧力の推定、f) 掘削効率を向上させるための掘削液循環システムの最適化。 この RP でのレオロジーの議論は、単相液体の流れに限定されています。 レオロジーと流動に関連して一般的に使用される概念がいくつか示されています。 せん断応力をせん断速度に関連付ける数学的モデルと、圧力損失、等価循環密度、穴の洗浄を推定するための公式が含まれています。 この RP では、従来の US Customary (USC) 単位系が使用されています。 すべての計算には変換係数と例が含まれているため、USC 単位を SI 単位に簡単に変換できます。 方程式の展開など、単位が指定されていない場合は、一貫した単位系を使用できます。 粘度、せん断応力、せん断速度の概念は、流体の流れ特性を理解する上で非常に重要です。 これらの特性を測定すると、循環流体の流れを数学的に説明できます。 掘削液のレオロジー特性は、その流動特性とすべての水力計算に直接影響します。 流体がさまざまな機能を実行するには、それらを制御する必要があります。 この改訂された文書には、文書内に含まれる方程式を使用して仮説上の井戸をモデル化する方法を示すいくつかの計算例が含まれています。 スペースの制約により、すべてのケースについて段階的な手順を含めることはできません。 ただし、ユーザーが特定のケースを再現したい場合は、最終結果がベンチマークとして機能する必要があります。