Աբստրակտ
Նավթի ներկայիս ցածր գների պայմանները կրկին շեշտը դրել են հորատման օպտիմալացման վրա՝ նավթի և գազի հորատանցքերի հորատման ժամանակ խնայելու և շահագործման ծախսերը կրճատելու համար: Ներթափանցման արագության (ROP) մոդելավորումը հորատման պարամետրերի, մասնավորապես՝ բութակի քաշի և պտտման արագության օպտիմալացման հիմնական գործիք է՝ ավելի արագ հորատման գործընթացների համար: Excel VBA-ում մշակված նորարարական, լիովին ավտոմատացված տվյալների վիզուալիզացիայի և ROP մոդելավորման գործիքի՝ ROPPlotter-ի միջոցով, այս աշխատանքը ուսումնասիրում է մոդելի աշխատանքը և ապարի ամրության ազդեցությունը երկու տարբեր PDC Bit ROP մոդելների մոդելային գործակիցների վրա՝ Հարելանդ և Ռամպերսադ (1994) և Մոտահարի և այլք (2010): Այս երկուսը... PDC բիթ Մոդելները համեմատվում են Բինգհեմի (1964) կողմից մշակված ընդհանուր ROP հարաբերության հետ՝ Բաքենի թերթաքարային հորիզոնական հորատանցքի ուղղահայաց հատվածում գտնվող երեք տարբեր ավազաքարային կազմավորումներում: Առաջին անգամ փորձ է արվել մեկուսացնել ապարի փոփոխական ամրության ազդեցությունը ROP մոդելի գործակիցների վրա՝ ուսումնասիրելով այլապես նմանատիպ հորատման պարամետրերով լիթոլոգիաներ: Բացի այդ, անցկացվում է համապարփակ քննարկում համապատասխան մոդելի գործակիցների սահմաններ ընտրելու կարևորության վերաբերյալ: Ապարի ամրությունը, որը հաշվի է առնվել Հարելանդի և Մոտահարիի մոդելներում, բայց ոչ Բինգհեմի մոդելներում, հանգեցնում է նախկին մոդելների համար հաստատուն բազմապատկիչ մոդելի գործակիցների ավելի բարձր արժեքների, բացի Մոտահարիի մոդելի համար RPM տերմինի ցուցիչի աճից: Հարելանդի և Ռամպերսադի մոդելը ցույց է տվել, որ այս կոնկրետ տվյալների հավաքածուով երեք մոդելներից լավագույնս է գործում: Ավանդական ROP մոդելավորման արդյունավետությունն ու կիրառելիությունը հարցականի տակ են դրվում, քանի որ նման մոդելները հիմնված են էմպիրիկ գործակիցների մի շարքի վրա, որոնք ներառում են մոդելի ձևակերպման մեջ չհաշվի առնված բազմաթիվ հորատման գործոնների ազդեցությունը և յուրահատուկ են տվյալ լիթոլոգիայի համար:
Ներածություն
PDC (պոլիկրիստալային ադամանդե կոմպակտ) բիտերը այսօր նավթի և գազի հորատանցքերի հորատման մեջ օգտագործվող գերիշխող բիտերի տեսակն են: Բիտերի արդյունավետությունը սովորաբար չափվում է ներթափանցման արագությամբ (ROP), որը ցույց է տալիս, թե որքան արագ է հորատվում հորատանցքը՝ հաշվի առնելով ժամանակի միավորում փորված անցքի երկարությունը: Հորատման օպտիմալացումը տասնամյակներ շարունակ եղել է էներգետիկ ընկերությունների օրակարգի առաջնային թեման, և այն ավելի մեծ նշանակություն է ձեռք բերում ներկայիս ցածր նավթի գների պայմաններում (Հարելանդ և Ռամպերսադ, 1994): Լավագույն հնարավոր ROP ստանալու համար հորատման պարամետրերը օպտիմալացնելու առաջին քայլը ճշգրիտ մոդելի մշակումն է, որը կապում է մակերեսին ստացված չափումները հորատման արագության հետ:
Գրականության մեջ հրապարակվել են մի քանի ROP մոդելներ, այդ թվում՝ որոշակի տեսակի բիտերի համար հատուկ մշակված մոդելներ: Այս ROP մոդելները սովորաբար պարունակում են մի շարք էմպիրիկ գործակիցներ, որոնք կախված են լիթոլոգիայից և կարող են խաթարել հորատման պարամետրերի և թափանցման արագության միջև եղած կապի ըմբռնումը: Այս ուսումնասիրության նպատակն է վերլուծել մոդելի աշխատանքը և այն, թե ինչպես են մոդելի գործակիցները արձագանքում դաշտային տվյալներին տարբեր հորատման պարամետրերով, մասնավորապես՝ ապարների ամրությամբ, երկու...PDC բիթ մոդելներ (Հարելանդ և Ռամպերսադ, 1994, Մոտահարի և այլք, 2010): Մոդելի գործակիցները և կատարողականը համեմատվում են նաև ROP բազային մոդելի հետ (Բինգհեմ, 1964), որը պարզեցված հարաբերություն է, որը ծառայել է որպես առաջին ROP մոդել, որը լայնորեն կիրառվել է արդյունաբերության մեջ և դեռևս օգտագործվում է: Ուսումնասիրվում են տարբեր ապարային ամրություններով երեք ավազաքարային կազմավորումների հորատման դաշտի տվյալները, և հաշվարկվում և համեմատվում են այս երեք մոդելների մոդելային գործակիցները միմյանց հետ: Ենթադրվում է, որ Հարելանդի և Մոտահարիի մոդելների գործակիցները յուրաքանչյուր ապարային կազմավորման համար կընդգրկեն ավելի լայն միջակայք, քան Բինգհեմի մոդելային գործակիցները, քանի որ ապարային ամրության տարբերությունները հստակորեն չեն հաշվի առնվում վերջին ձևակերպման մեջ: Գնահատվում է նաև մոդելի կատարողականը, ինչը հանգեցնում է Հյուսիսային Դակոտայի Բաքեն թերթաքարային շրջանի համար լավագույն ROP մոդելի ընտրությանը:
Այս աշխատանքում ներառված ROP մոդելները բաղկացած են անփոփոխ հավասարումներից, որոնք մի քանի հորատման պարամետրեր կապում են հորատման արագության հետ և պարունակում են էմպիրիկ գործակիցների մի շարք, որոնք համատեղում են դժվար մոդելավորվող հորատման մեխանիզմների ազդեցությունը, ինչպիսիք են հիդրավլիկան, կտրիչ-ապար փոխազդեցությունը, բիտերի նախագծումը, հատակի անցքի հավաքման բնութագրերը, ցեխի տեսակը և անցքի մաքրումը: Չնայած այս ավանդական ROP մոդելները, ընդհանուր առմամբ, լավ չեն գործում դաշտային տվյալների հետ համեմատելիս, դրանք կարևոր քայլ են հանդիսանում մոդելավորման նոր մեթոդների համար: Ժամանակակից, ավելի հզոր, վիճակագրության վրա հիմնված մոդելները՝ ավելի մեծ ճկունությամբ, կարող են բարելավել ROP մոդելավորման ճշգրտությունը: Գանդելմանը (2012) հաղորդել է ROP մոդելավորման զգալի բարելավման մասին՝ Բրազիլիայի ափամերձ նախաղային ավազաններում գտնվող նավթահորերում ավանդական ROP մոդելների փոխարեն արհեստական նեյրոնային ցանցեր օգտագործելով: Արհեստական նեյրոնային ցանցերը հաջողությամբ օգտագործվում են նաև ROP կանխատեսման համար Բիլգեսուի և այլոց (1997), Մորանի և այլոց (2010) և Էսմաեյլիի և այլոց (2012) աշխատանքներում: Այնուամենայնիվ, ROP մոդելավորման նման բարելավումը տեղի է ունենում մոդելի մեկնաբանելիության հաշվին: Հետևաբար, ավանդական ROP մոդելները դեռևս արդիական են և ապահովում են արդյունավետ մեթոդ՝ վերլուծելու, թե ինչպես է որոշակի հորատման պարամետրը ազդում թափանցման արագության վրա։
ROPPlotter-ը, որը Microsoft Excel VBA-ում մշակված դաշտային տվյալների վիզուալիզացիայի և ROP մոդելավորման ծրագիր է (Soares, 2015), կիրառվում է մոդելի գործակիցները հաշվարկելու և մոդելի կատարողականությունը համեմատելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 01-2023