چکیده: حفاری با کف یکی از زیر شاخه‌های حفاری زیر تعادلی است که دارای مزایای زیادی در بسیاری از عملیات حفاری می‌باشد. اطلاع از هیدرولیک و انتقال خرده‌های حفاری (تمیزکاری چاه) توسط سیال کف یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در هزینه، زمان و کیفیت حفاری چاه برای تولید نفت و گاز می‌باشد. هدف این مطالعه، تحقیق و تحلیل کارایی تمیزکاری سیال حفاری کف در چاه‌های شیب‌دار با استفاده از روش‌های هوشمند، آماری و دینامیک سیالات محاسباتی می‌باشد که در مطالعات دیگر صورت نگرفته است. پارامترهای رئولوژیکی سیالات حفاری غیرنیوتنی بنتونیتی و سیال کف، با استفاده از الگوریتم ژنتیک با درجه اطمینان بالایی تعیین گردید. با طراحی شبکه عصبی مصنوعی، سرعت سقوط ذرات در سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی تخمین زده شد. مقادیر R و RMS حاصل از پیش‌بینی در داده‌های آموزش برابر با 997/0 و 021/0 و برای داده‌های آزمون برابر با 974/0 و 072/0 می‌باشند. همچنین کارایی انتقال خرده‌ها توسط کف در فضای حلقوی افقی پیش‌بینی گردید. مقادیر R و RMS در داده‌های آموزش برابر با 993/0 و 807/0 و برای داده‌های آزمون برابر با 914/0 و 9/1 حاصل گردید. بعلاوه، کارایی انتقال خرده‌ها با استفاده از روش رگرسیون خطی چند متغیره، پیش‌بینی گردید و مقادیر R برای دو سری داده آموزش و تست برابر با 91/0 و 84/0 می‌باشد. مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی، توسط نرم افزار فلوئنت برای دو حالت جریان سیال کف و انتقال خرده‌ها با کف انجام پذیرفت. مقایسه نتایج روش عددی با نتایج آزمایشگاهی برای جریان کف، خطای نسبی کمتر از 11% را نشان داد. مقایسه نتایج با مقادیر آزمایشگاهی برای انتقال خرده‌ها، خطای نسبی کمتر از 8% نشان می‌دهد. با توجه به نتایج حاصله، مدل رئولوژیکی قانون توان در شبیه‌سازی عددی انتقال خرده‌ها در حالت فضای حلقوی شیب‌دار نتایج دقیق‌تری ارائه می‌دهد. با توجه به نتایج حاصل در این مطالعه، روش‌های شبکه عصبی و دینامیک سیالات محاسباتی با قابلیت اطمینان خوبی، می‌توانند در مدل‌سازی انتقال خرده‌ها بکار روند.