Kumaha carana terang évaluasi modél ROP bit PDC sareng pangaruh kakuatan batuan kana koéfisién modél?

Abstrak

Kaayaan harga minyak anu handap ayeuna parantos ngabarukeun deui penekanan kana optimasi pangeboran pikeun 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 kecepatan puteran pikeun prosés pangeboran anu langkung gancang. Kalayan visualisasi data otomatis sareng alat pemodelan ROP anu énggal anu dikembangkeun dina Excel VBA, ROPPlotter, karya ieu nalungtik kinerja modél sareng dampak kakuatan batu kana koefisien modél tina dua modél ROP Bit PDC anu béda: Hareland sareng Rampersad (1994) sareng Motahhari et al. (2010). Dua ieu Bit PDC Modél-modél ieu dibandingkeun sareng kasus dasar, hubungan ROP umum anu dikembangkeun ku Bingham (1964) dina tilu formasi batu pasir anu béda dina bagian vertikal sumur horizontal serpih Bakken. Pikeun kahiji kalina, aya usaha pikeun ngasingkeun pangaruh tina kakuatan batu anu béda-béda kana koéfisién modél ROP ku cara nalungtik litologi kalayan parameter pangeboran anu sami. Salaku tambahan, diskusi anu komprehensif ngeunaan pentingna milih wates koéfisién modél anu pas dilaksanakeun. Kakuatan batu, anu diperhitungkeun dina modél Hareland sareng Motahhari tapi henteu dina Bingham, ngahasilkeun nilai koéfisién modél pangali konstan anu langkung luhur pikeun modél-modél sateuacanna, salian ti paningkatan eksponen istilah RPM pikeun modél Motahhari. Modél Hareland sareng Rampersad dipidangkeun pikeun ngalakukeun anu pangsaéna tina tilu modél kalayan sét data khusus ieu. Éféktivitas sareng aplikasi modél ROP tradisional dipertanyakeun, sabab modél sapertos kitu ngandelkeun sakumpulan koéfisién empiris anu ngagabungkeun pangaruh seueur faktor pangeboran anu henteu diperhitungkeun dina formulasi modél sareng unik pikeun litologi khusus.

Bubuka

Bit PDC (Polycrystalline Diamond Compact) nyaéta jinis bit anu dominan anu dianggo dina pangeboran sumur minyak sareng gas ayeuna. Kinerja bit biasana diukur ku laju penetrasi (ROP), indikasi sabaraha gancang sumur dibor dina hal panjang liang anu dibor per unit waktos. Optimalisasi pangeboran parantos aya di garis payun agenda perusahaan énergi salami sababaraha dasawarsa ayeuna, sareng éta janten langkung penting salami lingkungan harga minyak anu handap ayeuna (Hareland sareng Rampersad, 1994). Léngkah munggaran dina ngaoptimalkeun parameter pangeboran pikeun ngahasilkeun ROP anu pangsaéna nyaéta pamekaran modél anu akurat anu ngahubungkeun pangukuran anu diala di permukaan sareng laju pangeboran.

Sababaraha modél ROP, kalebet modél anu dikembangkeun khusus pikeun jinis bit anu tangtu, parantos dipedalkeun dina literatur. Modél ROP ieu biasana ngandung sababaraha koéfisién empiris anu gumantung kana litologi sareng tiasa ngaganggu pamahaman ngeunaan hubungan antara parameter pangeboran sareng laju penetrasi. Tujuan panilitian ieu nyaéta pikeun nganalisis kinerja modél sareng kumaha koéfisién modél ngaréspon kana data lapangan kalayan parameter pangeboran anu béda-béda, khususna kakuatan batuan, salami dua taun.Bit PDC modél (Hareland sareng Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Koéfisién sareng kinerja modél ogé dibandingkeun sareng modél ROP kasus dasar (Bingham, 1964), hubungan saderhana anu janten modél ROP munggaran anu diterapkeun sacara lega di sakumna industri sareng masih dianggo ayeuna. Data lapangan pangeboran dina tilu formasi batu pasir kalayan kakuatan batuan anu béda-béda ditalungtik, sareng koéfisién modél pikeun tilu modél ieu diitung sareng dibandingkeun hiji sareng anu sanés. Dipostulasikeun yén koéfisién pikeun modél Hareland sareng Motahhari dina unggal formasi batuan bakal ngalingkup rentang anu langkung lega tibatan koéfisién modél Bingham, sabab kakuatan batuan anu béda-béda henteu diperhatoskeun sacara éksplisit dina formulasi anu terakhir. Kinerja modél ogé dievaluasi, anu ngarah kana pilihan modél ROP anu pangsaéna pikeun daérah serpih Bakken di Dakota Kalér.

Modél ROP anu kalebet dina ieu karya diwangun ku persamaan anu teu fleksibel anu ngahubungkeun sababaraha parameter pangeboran kana laju pangeboran sareng ngandung sakumpulan koéfisién empiris anu ngagabungkeun pangaruh mékanisme pangeboran anu hésé dimodelkeun, sapertos hidrolik, interaksi cutter-batu, desain bit, karakteristik perakitan liang handap, jinis leutak, sareng beberesih liang. Sanaos modél ROP tradisional ieu umumna henteu berkinerja saé nalika dibandingkeun sareng data lapangan, éta nyayogikeun batu loncatan anu penting pikeun téknik modél anu langkung énggal. Modél modéren, langkung kuat, dumasar statistik kalayan ningkat kalenturan tiasa ningkatkeun akurasi modél ROP. Gandelman (2012) parantos ngalaporkeun paningkatan anu signifikan dina modél ROP ku cara ngagunakeun jaringan saraf jieunan tinimbang modél ROP tradisional dina sumur minyak di cekungan pra-uyah di lepas pantai Brasil. Jaringan saraf jieunan ogé suksés dianggo pikeun prediksi ROP dina karya Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) sareng Esmaeili et al. (2012). Nanging, paningkatan sapertos kitu dina modél ROP datang kalayan ngorbankeun interpretabilitas modél. Ku kituna, modél ROP tradisional masih relevan sareng nyayogikeun metode anu efektif pikeun nganalisis kumaha parameter pangeboran khusus mangaruhan laju penetrasi.

ROPPlotter, hiji perangkat lunak visualisasi data lapangan sareng modél ROP anu dikembangkeun dina Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), dianggo dina ngitung koéfisién modél sareng ngabandingkeun kinerja modél.