Kumaha carana terang evaluasi modél ROP bit PDC sareng pangaruh kakuatan batu dina koefisien modél?

Abstrak

Kaayaan harga minyak anu rendah ayeuna parantos ningkatkeun tekenan kana optimasi pangeboran supados ngahémat waktos pangeboran sumur minyak sareng gas sareng ngirangan biaya operasional. Pemodelan laju penetrasi (ROP) mangrupikeun alat konci dina ngaoptimalkeun parameter pangeboran, nyaéta beurat bit sareng laju puteran pikeun prosés pangeboran anu langkung gancang. Kalayan novel, visualisasi data sadaya-otomatis sareng alat modél ROP anu dikembangkeun dina Excel VBA, ROPPlotter, karya ieu nalungtik kinerja modél sareng dampak kakuatan batu dina koefisien modél dua modél ROP PDC Bit anu béda: Hareland and Rampersad (1994) sareng Motahhari jeung sajabana. (2010). dua ieu PDC bit model dibandingkeun ngalawan hal dasar, hubungan ROP umum dikembangkeun ku Bingham (1964) dina tilu formasi sandstone béda dina bagian nangtung tina sumur horizontal shale Bakken. Pikeun kahiji kalina, usaha geus dilakukeun pikeun ngasingkeun pangaruh varying kakuatan batu on koefisien model ROP ku nalungtik lithologies kalawan parameter pangeboran disebutkeun sarupa. Salaku tambahan, diskusi komprehensif ngeunaan pentingna milih wates koefisien modél anu pas dilaksanakeun. Kakuatan batu, diitung dina modél Hareland sareng Motahhari tapi henteu dina Bingham, nyababkeun nilai anu langkung luhur tina koefisien modél multiplier konstan pikeun modél baheula, salian paningkatan istilah eksponen RPM pikeun modél Motahhari. Modél Hareland sareng Rampersad dipidangkeun paling saé tina tilu modél sareng set data khusus ieu. Éféktivitas sareng aplikasi tina modél ROP tradisional ditaroskeun, sabab modél sapertos ngandelkeun sakumpulan koefisien empiris anu kalebet pangaruh seueur faktor pangeboran anu henteu diperhitungkeun dina rumusan modél sareng unik pikeun litologi anu khusus.

Bubuka

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) bit mangrupakeun bit-tipe dominan garapan dina pangeboran sumur minyak jeung gas kiwari. Kinerja bit biasana diukur ku laju penetrasi (ROP), indikasi sabaraha gancang sumur dibor dina watesan panjang liang anu dibor per unit waktos. Optimasi pangeboran parantos aya di payuneun agenda perusahaan énergi salami mangpuluh-puluh taun ayeuna, sareng langkung pentingna dina lingkungan harga minyak anu rendah ayeuna (Hareland sareng Rampersad, 1994). Léngkah munggaran dina ngaoptimalkeun parameter pangeboran pikeun ngahasilkeun ROP pangsaéna nyaéta pamekaran modél anu akurat anu aya hubunganana sareng pangukuran anu diala dina permukaan sareng tingkat pangeboran.

Sababaraha model ROP, kaasup model dimekarkeun husus pikeun tipe bit tangtu, geus diterbitkeun dina literatur. Modél ROP ieu biasana ngandung sababaraha koefisien émpiris anu gumantung kana litologi sareng tiasa ngaganggu pamahaman hubungan antara parameter pangeboran sareng laju penetrasi. Tujuan tina ulikan ieu pikeun nganalisis kinerja modél sareng kumaha koefisien modél ngaréspon data lapangan kalayan parameter pangeboran anu béda-béda, khususna kakuatan batuan, pikeun dua.PDC bit model (Hareland jeung Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Koéfisién modél sareng kinerja ogé dibandingkeun sareng modél ROP kasus dasar (Bingham, 1964), hubungan saderhana anu janten modél ROP munggaran anu dianggo sacara lega di sapanjang industri sareng masih dianggo ayeuna. Data widang pangeboran dina tilu formasi sandstone kalawan kakuatan batu varying ditalungtik, sarta koefisien model pikeun tilu model ieu diitung sarta dibandingkeun ngalawan hiji lianna. Hal ieu postulated yén koefisien pikeun model Hareland sarta Motahhari di unggal formasi batuan bakal bentang rentang lega ti koefisien modél Bingham urang, sabab varying kakuatan batuan teu accounted pikeun eksplisit dina rumusan dimungkinkeun. Kinerja modél ogé dievaluasi, ngarah kana pilihan modél ROP pangsaéna pikeun wilayah shale Bakken di North Dakota.

Model ROP kaasup dina karya ieu diwangun ku persamaan inflexible nu patali sababaraha parameter pangeboran laju pangeboran sarta ngandung sakumpulan koefisien empiris nu ngagabungkeun pangaruh mékanisme pangeboran hard-to-model, kayaning hydraulics, interaksi cutter-batu, bit. desain, ciri assembly handap-liang, tipe leutak, sarta beberesih liang. Sanajan model ROP tradisional ieu umumna teu kinerja alus lamun dibandingkeun ngalawan data lapangan, aranjeunna nyadiakeun batu stepping penting pikeun téhnik modeling anyar. Modél modéren, leuwih kuat, dumasar statistik jeung ngaronjat kalenturan bisa ngaronjatkeun akurasi modeling ROP. Gandelman (2012) geus ngalaporkeun ningkatna signifikan dina modeling ROP ku employing jaringan neural jieunan tinimbang model ROP tradisional dina sumur minyak di basins pre-uyah lepas pantai Brazil. Jaringan saraf jieunan ogé hasil dipaké pikeun prediksi ROP dina karya Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) jeung Esmaeili et al. (2012). Sanajan kitu, pamutahiran misalna dina modeling ROP datangna di expense of interpretability model. Ku alatan éta, model ROP tradisional masih relevan sarta nyadiakeun hiji metodeu éféktif pikeun nganalisis kumaha parameter pangeboran husus mangaruhan laju penetrasi.

ROPPlotter, a visualisasi data widang jeung software modeling ROP dimekarkeun dina Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), ieu padamelan dina ngitung koefisien model jeung ngabandingkeun kinerja model.