Kijan pou konnen evalyasyon modèl ROP bit PDC yo ak efè rezistans wòch la sou koyefisyan modèl la?

Rezime

Kondisyon pri petwòl ki ba kounye a yo te renouvle anfaz sou optimize perçage pou ekonomize tan nan perçage pi lwil oliv ak gaz epi redwi depans operasyonèl yo. Modèl to penetrasyon (ROP) se yon zouti kle nan optimize paramèt perçage yo, sètadi pwa bit la ak vitès wotasyon pou pwosesis perçage ki pi rapid. Avèk yon nouvo zouti vizyalizasyon done ak modèl ROP ki konplètman otomatik devlope nan Excel VBA, ROPPlotter, travay sa a envestige pèfòmans modèl la ak enpak fòs wòch la sou koyefisyan modèl de diferan modèl PDC Bit ROP: Hareland ak Rampersad (1994) ak Motahhari et al. (2010). De sa yo Ti moso PDC Yo konpare modèl yo ak yon ka debaz, yon relasyon ROP jeneral ke Bingham (1964) te devlope nan twa fòmasyon grè diferan nan seksyon vètikal yon pi orizontal Bakken shale. Pou premye fwa, yo te fè yon tantativ pou izole efè varyasyon fòs wòch sou koyefisyan modèl ROP yo lè yo te envestige litoloji ki gen paramèt perçage ki sanble. Anplis de sa, yo fè yon diskisyon konplè sou enpòtans pou chwazi limit koyefisyan modèl ki apwopriye yo. Fòs wòch, ki te pran an kont nan modèl Hareland ak Motahhari yo men pa nan Bingham nan, lakòz valè ki pi wo nan koyefisyan modèl miltiplikatè konstan pou ansyen modèl yo, anplis yon eksponan tèm RPM ki ogmante pou modèl Motahhari a. Yo montre modèl Hareland ak Rampersad la pi byen pèfòme nan twa modèl yo ak seri done patikilye sa a. Yo kesyone efikasite ak aplikabilite modèl ROP tradisyonèl la, paske modèl sa yo depann sou yon seri koyefisyan anpirik ki enkòpore efè anpil faktè perçage ki pa pran an kont nan fòmilasyon modèl la epi ki inik nan yon litoloji patikilye.

Entwodiksyon

Briy PDC (Polycrystalline Diamond Compact) yo se kalite briy prensipal yo itilize nan perçage pi lwil oliv ak gaz jodi a. Pèfòmans briy la tipikman mezire pa vitès penetrasyon (ROP), yon endikasyon sou vitès pi a perçage an tèm de longè twou ki perçage pa inite tan. Optimize perçage te nan premye plan ajanda konpayi enèji yo pandan plizyè dizèn ane kounye a, epi li vin pi enpòtan pandan anviwònman aktyèl pri lwil oliv ki ba a (Hareland ak Rampersad, 1994). Premye etap nan optimize paramèt perçage pou pwodui pi bon ROP posib la se devlopman yon modèl egzat ki gen rapò mezi yo jwenn nan sifas la ak vitès perçage a.

Plizyè modèl ROP, tankou modèl ki devlope espesyalman pou yon sèten kalite mòso, te pibliye nan literati a. Modèl ROP sa yo tipikman gen yon kantite koyefisyan anpirik ki depann de litoloji epi ki ka afekte konpreyansyon relasyon ki genyen ant paramèt perçage ak vitès penetrasyon an. Objektif etid sa a se pou analize pèfòmans modèl la ak kijan koyefisyan modèl yo reponn a done teren ak varyasyon paramèt perçage, an patikilye fòs wòch, pou de...Ti moso PDC modèl yo (Hareland ak Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Yo konpare koyefisyan ak pèfòmans modèl yo tou ak yon modèl ROP ka debaz (Bingham, 1964), yon relasyon senplis ki te sèvi kòm premye modèl ROP ki te lajman aplike nan tout endistri a epi ki toujou an itilizasyon kounye a. Yo envestige done jaden forage nan twa fòmasyon grè ki gen diferan fòs wòch, epi yo kalkile koyefisyan modèl pou twa modèl sa yo epi yo konpare yo youn ak lòt. Yo postule ke koyefisyan pou modèl Hareland ak Motahhari nan chak fòmasyon wòch pral kouvri yon seri ki pi laj pase koyefisyan modèl Bingham yo, paske varyasyon fòs wòch la pa pran an kont eksplisitman nan dènye fòmilasyon an. Yo evalye pèfòmans modèl la tou, sa ki mennen nan chwa pi bon modèl ROP pou rejyon Bakken shale nan Dakota di Nò.

Modèl ROP ki enkli nan travay sa a konsiste de ekwasyon rijid ki gen rapò ak kèk paramèt forage ak vitès forage epi ki genyen yon seri koyefisyan anpirik ki konbine enfliyans mekanis forage ki difisil pou modle, tankou idwolik, entèraksyon kouto-wòch, konsepsyon mòso, karakteristik asanblaj anba twou, kalite labou, ak netwayaj twou. Malgre ke modèl ROP tradisyonèl sa yo jeneralman pa byen pèfòme lè yo konpare ak done teren, yo bay yon tremplin enpòtan pou teknik modèl ki pi nouvo. Modèl modèn, ki pi puisan, ki baze sou estatistik ak plis fleksibilite ka amelyore presizyon modèl ROP. Gandelman (2012) rapòte amelyorasyon siyifikatif nan modèl ROP lè yo itilize rezo neral atifisyèl olye de modèl ROP tradisyonèl nan pi lwil nan basen pre-sèl yo nan lanmè Brezil. Rezo neral atifisyèl yo itilize avèk siksè tou pou prediksyon ROP nan travay Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) ak Esmaeili et al. (2012). Sepandan, amelyorasyon sa a nan modèl ROP vini nan depans entèpretablite modèl la. Se poutèt sa, modèl ROP tradisyonèl yo toujou enpòtan epi yo bay yon metòd efikas pou analize kijan yon paramèt perçage espesifik afekte vitès penetrasyon an.

ROPPlotter, yon lojisyèl vizyalizasyon done sou teren ak modèl ROP ki devlope nan Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), yo itilize pou kalkile koyefisyan modèl yo epi konpare pèfòmans modèl yo.