Abstraktaĵo
La nunaj malaltaj naftoprezoj renovigis la emfazon pri boradoptimigo por ŝpari tempon dum borado de nafto- kaj gasputoj kaj redukti funkciajn kostojn. Modelado de penetradorapideco (ROP) estas ŝlosila ilo por optimumigi borparametrojn, nome la pezon de la borilo kaj la rotacian rapidon por pli rapidaj borprocezoj. Kun nova, tute aŭtomatigita datumbildigo kaj ROP-modeliga ilo evoluigita en Excel VBA, ROPPlotter, ĉi tiu laboro esploras modelan rendimenton kaj la efikon de rokforto sur modelajn koeficientojn de du malsamaj PDC-Bit ROP-modeloj: Hareland kaj Rampersad (1994) kaj Motahhari et al. (2010). Ĉi tiuj du PDC-peco Modeloj estas komparitaj kontraŭ baza kazo, ĝenerala ROP-rilato evoluigita de Bingham (1964) en tri malsamaj grejsaj formacioj en la vertikala sekcio de horizontala puto el Bakken-ardezargilo. Por la unua fojo, oni provis izoli la efikon de varia rokforto sur ROP-modelkoeficientojn per esplorado de litologioj kun alie similaj borparametroj. Plie, ampleksa diskuto pri la graveco de elektado de taŭgaj limoj de modelkoeficientoj estas farita. Rokforto, konsiderata en la modeloj de Hareland kaj Motahhari sed ne en tiu de Bingham, rezultas en pli altaj valoroj de konstantaj multiplikaj modelkoeficientoj por la unuaj modeloj, krom pliigita RPM-termina eksponento por la modelo de Motahhari. La modelo de Hareland kaj Rampersad montriĝas plej bone funkcianta el la tri modeloj kun ĉi tiu specifa datumbazo. La efikeco kaj aplikebleco de tradicia ROP-modelado estas pridubitaj, ĉar tiaj modeloj dependas de aro de empiriaj koeficientoj, kiuj inkluzivas la efikon de multaj borfaktoroj ne konsiderataj en la formuliĝo de la modelo kaj estas unikaj al specifa litologio.
Enkonduko
PDC (Polycrystalline Diamond Compact) boriloj estas la domina tipo de borilo uzata en la borado de nafto- kaj gasputoj hodiaŭ. La rendimento de la borilo estas tipe mezurata per la penetrorapideco (ROP), indiko de kiom rapide la puto estas borita laŭ la longo de la truo borita por unuo de tempo. Boradoptimigo estis ĉe la avangardo de la tagordoj de energiaj kompanioj dum jardekoj nun, kaj ĝi akiras plian gravecon dum la nuna malalta naftopreza medio (Hareland kaj Rampersad, 1994). La unua paŝo en optimumigo de borparametroj por produkti la plej bonan eblan ROP estas la disvolviĝo de preciza modelo rilatiganta mezuradojn akiritajn ĉe la surfaco al la borrapideco.
Pluraj ROP-modeloj, inkluzive de modeloj evoluigitaj specife por certa tipo de boraĵo, estas publikigitaj en la literaturo. Ĉi tiuj ROP-modeloj tipe enhavas kelkajn empiriajn koeficientojn, kiuj estas litologio-dependaj kaj povas malhelpi komprenon pri la rilato inter borparametroj kaj penetrorapideco. La celo de ĉi tiu studo estas analizi la rendimenton de la modelo kaj kiel la modelkoeficientoj respondas al kampaj datumoj kun ŝanĝiĝantaj borparametroj, precipe rokforto, por du...PDC-peco modeloj (Hareland kaj Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Modelaj koeficientoj kaj rendimento ankaŭ estas komparitaj kontraŭ baza ROP-modelo (Bingham, 1964), simplisma rilato kiu funkciis kiel la unua ROP-modelo vaste aplikata tra la industrio kaj ankoraŭ nuntempe uzata. Datumoj de borkampoj en tri grejsaj formacioj kun diversaj rokfortoj estas esplorataj, kaj modelaj koeficientoj por ĉi tiuj tri modeloj estas kalkulitaj kaj komparitaj unu kontraŭ la alia. Estas postulite, ke koeficientoj por la modeloj de Hareland kaj Motahhari en ĉiu rokformacio ampleksos pli larĝan gamon ol la modelaj koeficientoj de Bingham, ĉar varia rokforto ne estas eksplicite konsiderata en ĉi-lasta formulo. Modela rendimento ankaŭ estas taksita, kondukante al la elekto de la plej bona ROP-modelo por la Bakken-ardezargila regiono en Norda Dakoto.
La ROP-modeloj inkluditaj en ĉi tiu verko konsistas el neflekseblaj ekvacioj, kiuj rilatigas kelkajn borparametrojn al la borrapideco kaj enhavas aron de empiriaj koeficientoj, kiuj kombinas la influon de malfacile modeleblaj bormekanismoj, kiel ekzemple hidraŭliko, interagado inter la tranĉilo kaj roko, dezajno de la borborilo, karakterizaĵoj de la funda truo-asembleo, tipo de koto kaj purigado de truoj. Kvankam ĉi tiuj tradiciaj ROP-modeloj ĝenerale ne funkcias bone kompare kun kampaj datumoj, ili provizas gravan paŝoŝtonon al pli novaj modeligaj teknikoj. Modernaj, pli potencaj, statistik-bazitaj modeloj kun pliigita fleksebleco povas plibonigi la precizecon de ROP-modelado. Gandelman (2012) raportis signifan plibonigon en ROP-modelado per uzado de artefaritaj neŭralaj retoj anstataŭ tradiciaj ROP-modeloj en naftoputoj en la antaŭ-salaj basenoj enmarborde de Brazilo. Artefaritaj neŭralaj retoj ankaŭ estas sukcese uzataj por ROP-prognozo en la verkoj de Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) kaj Esmaeili et al. (2012). Tamen, tia plibonigo en ROP-modelado venas je la kosto de modelinterpretebleco. Tial, tradiciaj ROP-modeloj ankoraŭ estas gravaj kaj provizas efikan metodon por analizi kiel specifa boradparametro influas la penetrorapidecon.
ROPPlotter, programaro por bildigo de kampa datumaro kaj ROP-modeligo disvolvita en Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), estas uzata por kalkuli modelkoeficientojn kaj kompari modelan rendimenton.
Afiŝtempo: 1-a de septembro 2023