Özet

Anüluste sürtünme kaynaklı basınç kayıplarının doğru olarak hesaplanması, sondaj ve kuyu tamamlama operasyonlarının kaçak, dizi sıkışması ya da daha ciddi kuyu kontrolü problemleri olmadan yapılabilmesi için gereklidir. Newtonian ve Newtonian olmayan akışkanlar kullanılarak sürtünme kaynaklı basınç kayıplarının belirlenmesi için birçok deneysel ve teorik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda eş merkezlilik, kullanılan akışkanın tipi, iç borunun dönmesi ya da kuyu geometrisi gibi etkenlerin sürtünme kaynaklı basınç kaybına etkileri araştırılmıştır. Buna rağmen, jeotermal kuyular için büyük öneme sahip sıcaklığın etkisi için yapılan çalışmalar yeterli sayıda değildir.

Bu çalışma, sıcaklığın sürtünme kaynaklı basınç kayıplarına etkisi; dik, eş merkezli anüluste deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde su ve polianionik selüloz ile ksantan sakızı içeren polimer bazlı sondaj çamuru kullanılmıştır. Deneyler, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü akış döngüsü laboratuvarında, 21 ft uzunluğunda ve eş merkezli geometriye sahip anüluste basınç farkı, sıcaklık ve akış hızı anlık olarak takip edilerek gerçekleştirilmiştir.

Sıcaklığın, reolojik model parametrelerine, kullanılan akışkana en uygun reolojik model olan Herschel-Bulkley modeli kullanılarak bulunan görünür viskozite ve Reynolds sayısına olan etkisi incelenmiştir. Sonuçlara göre, kıvam endeksi ve akma noktasının, akış davranış indeksine göre sıcaklığa daha duyarlı olduğu görülmüştür. Ayrıca, görünür viskozitenin artan sıcaklıkla birlikte özellikle düşük kayma hızlarında üstel olarak düştüğü görülmüştür. Reynolds sayısı-sıcaklık grafikleri incelendiğinde ise sıcaklığın akış profilinin değişimini hızlandırdığı görülmüştür.

Sonuç olarak, artan sıcaklığın sürtünme kaynaklı basınç kayıplarının azalmasına sebep olduğu görülmüş ve sıcaklık etkisinin doğru olarak hesaplanması için bu çalışmanın daha fazla deneysel ve teorik çalışma ile çeşitlendirilmesi gerektiği anlaşılmıştır.