Kepiye carane ngerti evaluasi model ROP bit PDC lan pengaruh kekuatan batuan marang koefisien model?

Abstrak

Kahanan rega lenga sing murah saiki wis nganyari penekanan ing optimasi pengeboran kanggo ngirit wektu ngebor sumur lenga lan gas lan nyuda biaya operasional. Pemodelan tingkat penetrasi (ROP) minangka alat kunci kanggo ngoptimalake parameter pengeboran, yaiku bobot bit lan kecepatan putar kanggo proses pengeboran sing luwih cepet. Kanthi alat visualisasi data otomatis lan pemodelan ROP anyar sing dikembangake ing Excel VBA, ROPPlotter, karya iki nyelidiki kinerja model lan dampak kekuatan batuan ing koefisien model saka rong model ROP Bit PDC sing beda: Hareland lan Rampersad (1994) lan Motahhari et al. (2010). Loro iki Bit PDC Model dibandhingake karo kasus dhasar, hubungan ROP umum sing dikembangake dening Bingham (1964) ing telung formasi watu pasir sing beda ing bagean vertikal sumur horisontal serpih Bakken. Kanggo pisanan, ana upaya kanggo misahake efek saka macem-macem kekuatan watu ing koefisien model ROP kanthi nyelidiki litologi kanthi parameter pengeboran sing padha. Kajaba iku, diskusi lengkap babagan pentinge milih wates koefisien model sing cocog ditindakake. Kekuwatan watu, sing diitung ing model Hareland lan Motahhari nanging ora ing Bingham, nyebabake nilai koefisien model pengali konstan sing luwih dhuwur kanggo model sadurunge, saliyane eksponen istilah RPM sing tambah kanggo model Motahhari. Model Hareland lan Rampersad dituduhake paling apik saka telung model kanthi set data tartamtu iki. Efektivitas lan penerapan pemodelan ROP tradisional dipertanyakan, amarga model kasebut gumantung ing sakumpulan koefisien empiris sing nggabungake efek saka akeh faktor pengeboran sing ora diitung ing formulasi model lan unik kanggo litologi tartamtu.

Pambuka

Bit PDC (Polycrystalline Diamond Compact) minangka jinis bit dominan sing digunakake ing pengeboran sumur lenga lan gas saiki. Kinerja bit biasane diukur kanthi tingkat penetrasi (ROP), indikasi sepira cepet sumur dibor miturut dawa bolongan sing dibor saben unit wektu. Optimalisasi pengeboran wis dadi prioritas utama perusahaan energi sajrone pirang-pirang dekade, lan saya tambah penting sajrone lingkungan rega lenga sing murah saiki (Hareland lan Rampersad, 1994). Langkah pertama kanggo ngoptimalake parameter pengeboran kanggo ngasilake ROP sing paling apik yaiku pangembangan model sing akurat sing ngubungake pangukuran sing dipikolehi ing permukaan karo tingkat pengeboran.

Sawetara model ROP, kalebu model sing dikembangake khusus kanggo jinis bit tartamtu, wis diterbitake ing literatur. Model ROP iki biasane ngemot sawetara koefisien empiris sing gumantung karo litologi lan bisa ngganggu pemahaman babagan hubungan antarane parameter pengeboran lan tingkat penetrasi. Tujuan saka panliten iki yaiku kanggo nganalisis kinerja model lan kepiye koefisien model nanggapi data lapangan kanthi macem-macem parameter pengeboran, utamane kekuatan watu, kanggo rong taun.Bit PDC model (Hareland lan Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Koefisien lan kinerja model uga dibandhingake karo model ROP kasus dhasar (Bingham, 1964), hubungan sederhana sing dadi model ROP pertama sing diterapake sacara wiyar ing saindenging industri lan isih digunakake saiki. Data lapangan pengeboran ing telung formasi watu pasir kanthi macem-macem kekuatan watu diselidiki, lan koefisien model kanggo telung model iki diitung lan dibandhingake siji lan sijine. Dipostulasikake yen koefisien kanggo model Hareland lan Motahhari ing saben formasi watu bakal ngluwihi kisaran sing luwih akeh tinimbang koefisien model Bingham, amarga macem-macem kekuatan watu ora diitung kanthi eksplisit ing formulasi sing terakhir. Kinerja model uga dievaluasi, sing ndadékaké pilihan model ROP paling apik kanggo wilayah serpih Bakken ing North Dakota.

Model ROP sing kalebu ing karya iki kasusun saka persamaan sing ora fleksibel sing ngubungake sawetara parameter pengeboran karo tingkat pengeboran lan ngemot sakumpulan koefisien empiris sing nggabungake pengaruh mekanisme pengeboran sing angel dimodelake, kayata hidrolik, interaksi cutter-rock, desain bit, karakteristik perakitan bolongan ngisor, jinis lendhut, lan pembersihan bolongan. Sanajan model ROP tradisional iki umume ora bisa digunakake kanthi apik yen dibandhingake karo data lapangan, model kasebut nyedhiyakake langkah penting kanggo teknik pemodelan sing luwih anyar. Model modern, luwih kuat, adhedhasar statistik kanthi fleksibilitas sing tambah bisa nambah akurasi pemodelan ROP. Gandelman (2012) wis nglaporake peningkatan sing signifikan ing pemodelan ROP kanthi nggunakake jaringan saraf buatan tinimbang model ROP tradisional ing sumur minyak ing cekungan pra-uyah ing lepas pantai Brasil. Jaringan saraf buatan uga kasil digunakake kanggo prediksi ROP ing karya Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) lan Esmaeili et al. (2012). Nanging, peningkatan kasebut ing pemodelan ROP teka kanthi biaya interpretabilitas model. Mulane, model ROP tradisional isih relevan lan nyedhiyakake metode sing efektif kanggo nganalisis kepiye parameter pengeboran tartamtu mengaruhi tingkat penetrasi.

ROPPlotter, piranti lunak visualisasi data lapangan lan pemodelan ROP sing dikembangake ing Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), digunakake kanggo ngetung koefisien model lan mbandhingake kinerja model.