Abstrakt
Hozirgi past neft narxi sharoitlari neft va gaz quduqlarini burg'ilash vaqtini tejash va operatsion xarajatlarni kamaytirish maqsadida burg'ulashni optimallashtirishga urg'u berishni qayta tikladi. Penetratsiya tezligini (ROP) modellashtirish burg'ulash parametrlarini, ya'ni tezroq burg'ulash jarayonlari uchun bit og'irligi va aylanish tezligini optimallashtirishda asosiy vositadir. Excel VBA, ROPPlotter dasturlarida ishlab chiqilgan yangi, to'liq avtomatlashtirilgan ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish va ROP modellashtirish vositasi yordamida ushbu ish modelning ishlashini va tog' jinslari mustahkamligining ikki xil PDC Bit ROP modellarining model koeffitsientlariga ta'sirini o'rganadi: Hareland va Rampersad (1994) va Motahhari va boshqalar (2010). Bu ikkisi PDC biti Modellar Bingham (1964) tomonidan Bakken slanets gorizontal qudug'ining vertikal qismida uchta turli qumtosh shakllanishida ishlab chiqilgan asosiy holat, umumiy ROP munosabati bilan taqqoslanadi. Birinchi marta, o'xshash burg'ulash parametrlariga ega litologiyalarni o'rganish orqali turli xil tog' jinslari mustahkamligining ROP model koeffitsientlariga ta'sirini ajratishga urinish amalga oshirildi. Bundan tashqari, tegishli model koeffitsientlari chegaralarini tanlashning ahamiyati haqida keng qamrovli muhokama o'tkazildi. Hareland va Motahhari modellarida hisobga olingan, ammo Binghamda hisobga olinmagan tog' jinslari mustahkamligi, Motahhari modeli uchun RPM atama ko'rsatkichining oshishiga qo'shimcha ravishda, avvalgi modellar uchun doimiy multiplikator model koeffitsientlarining yuqori qiymatlariga olib keladi. Hareland va Rampersad modeli ushbu ma'lumotlar to'plami bilan uchta modeldan eng yaxshi natija ko'rsatishi ko'rsatilgan. An'anaviy ROP modellashtirishning samaradorligi va qo'llanilishi shubha ostiga qo'yiladi, chunki bunday modellar model formulasida hisobga olinmagan va ma'lum bir litologiyaga xos bo'lgan ko'plab burg'ulash omillarining ta'sirini o'z ichiga olgan empirik koeffitsientlar to'plamiga tayanadi.
Kirish
PDC (Polikristalli Diamond Compact) bitlari bugungi kunda neft va gaz quduqlarini burg'ilashda qo'llaniladigan dominant bit turi hisoblanadi. Bitlarning ishlashi odatda penetratsiya tezligi (ROP) bilan o'lchanadi, bu quduqning vaqt birligida burg'ilangan quduq uzunligi nuqtai nazaridan qanchalik tez burg'ilanganligini ko'rsatadi. Burg'ilashni optimallashtirish o'nlab yillar davomida energetika kompaniyalarining kun tartibida birinchi o'rinda turibdi va hozirgi past neft narxlari sharoitida u yanada muhim ahamiyat kasb etmoqda (Hareland va Rampersad, 1994). Eng yaxshi ROP ni olish uchun burg'ilash parametrlarini optimallashtirishning birinchi bosqichi sirtda olingan o'lchovlarni burg'ilash tezligiga bog'laydigan aniq modelni ishlab chiqishdir.
Adabiyotlarda bir nechta ROP modellari, jumladan, ma'lum bir bit turi uchun maxsus ishlab chiqilgan modellar nashr etilgan. Ushbu ROP modellari odatda litologiyaga bog'liq bo'lgan va burg'ulash parametrlari va penetratsiya tezligi o'rtasidagi bog'liqlikni tushunishga xalaqit berishi mumkin bo'lgan bir qator empirik koeffitsientlarni o'z ichiga oladi. Ushbu tadqiqotning maqsadi modelning ishlashini va model koeffitsientlarining ikki yil davomida turli xil burg'ulash parametrlari, xususan, tog' jinslarining mustahkamligi bilan dala ma'lumotlariga qanday javob berishini tahlil qilishdir.PDC biti modellar (Hareland va Rampersad, 1994, Motahhari va boshqalar, 2010). Model koeffitsientlari va ishlashi, shuningdek, sanoatda keng qo'llaniladigan va hozirda ham qo'llanilayotgan birinchi ROP modeli bo'lib xizmat qilgan soddalashtirilgan munosabat bo'lgan bazaviy ROP modeli (Bingham, 1964) bilan taqqoslanadi. Turli xil tog' jinslarining mustahkamligiga ega uchta qumtosh qatlamidagi burg'ulash maydoni ma'lumotlari o'rganiladi va ushbu uchta model uchun model koeffitsientlari hisoblab chiqiladi va bir-biri bilan taqqoslanadi. Har bir tog' jinslari qatlamidagi Hareland va Motahhari modellari uchun koeffitsientlar Bingham model koeffitsientlariga qaraganda kengroq diapazonni qamrab olishi taxmin qilinadi, chunki turli xil tog' jinslarining mustahkamligi oxirgi formulada aniq hisobga olinmaydi. Modelning ishlashi ham baholanadi, bu esa Shimoliy Dakotadagi Bakken slanets mintaqasi uchun eng yaxshi ROP modelini tanlashga olib keladi.
Ushbu ishga kiritilgan ROP modellari bir nechta burg'ulash parametrlarini burg'ulash tezligi bilan bog'laydigan egiluvchan bo'lmagan tenglamalardan iborat bo'lib, gidravlika, kesuvchi-tog' jinslarining o'zaro ta'siri, bit dizayni, quduq tubini yig'ish xususiyatlari, loy turi va quduqlarni tozalash kabi modellashtirish qiyin bo'lgan burg'ulash mexanizmlarining ta'sirini birlashtirgan empirik koeffitsientlar to'plamini o'z ichiga oladi. Garchi bu an'anaviy ROP modellari dala ma'lumotlari bilan taqqoslaganda odatda yaxshi natija bermasa ham, ular yangi modellashtirish texnikalariga muhim qadam bo'lib xizmat qiladi. Zamonaviy, kuchliroq, statistikaga asoslangan, moslashuvchanligi oshgan modellar ROP modellashtirishning aniqligini oshirishi mumkin. Gandelman (2012) Braziliya qirg'og'idagi tuzgacha bo'lgan havzalardagi neft quduqlarida an'anaviy ROP modellari o'rniga sun'iy neyron tarmoqlaridan foydalanish orqali ROP modellashtirishda sezilarli yaxshilanishlar haqida xabar bergan. Sun'iy neyron tarmoqlari Bilgesu va boshqalar (1997), Moran va boshqalar (2010) va Esmaeili va boshqalar (2012) asarlarida ROP bashorat qilish uchun ham muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Biroq, ROP modellashtirishdagi bunday yaxshilanish modelni talqin qilish hisobiga amalga oshiriladi. Shuning uchun an'anaviy ROP modellari hali ham dolzarb bo'lib, ma'lum bir burg'ulash parametrining penetratsiya tezligiga qanday ta'sir qilishini tahlil qilishning samarali usulini taqdim etadi.
Microsoft Excel VBA (Soares, 2015) da ishlab chiqilgan dala ma'lumotlarini vizualizatsiya qilish va ROP modellashtirish dasturi bo'lgan ROPPlotter model koeffitsientlarini hisoblash va model ishlashini taqqoslashda qo'llaniladi.
Nashr vaqti: 2023-yil 1-sentabr