Bii o ṣe le mọ igbelewọn ti awọn awoṣe ROP bit PDC ati ipa ti agbara apata lori awọn olusọdipúpọ awoṣe?

Áljẹbrà

Awọn ipo idiyele epo kekere lọwọlọwọ ti tunse tcnu lori iṣapeye liluho lati le ṣafipamọ epo liluho akoko ati awọn kanga gaasi ati dinku awọn idiyele iṣẹ. Oṣuwọn ilaluja (ROP) awoṣe jẹ irinṣẹ bọtini ni mimujuwọn awọn aye liluho, eyun iwuwo bit ati iyara iyipo fun awọn ilana liluho yiyara. Pẹlu aramada kan, iworan data adaṣe gbogbo-laifọwọyi ati ohun elo awoṣe ROP ti o dagbasoke ni Excel VBA, ROPPlotter, iṣẹ yii ṣe iwadii iṣẹ awoṣe ati ipa ti agbara apata lori awọn iṣiro awoṣe ti awọn awoṣe PDC Bit ROP oriṣiriṣi meji: Hareland ati Rampersad (1994) ati Motahhari et al. (2010). Awọn meji wọnyi PDC bit Awọn awoṣe ti wa ni akawe lodi si ọran ipilẹ, ibatan ROP gbogbogbo ti o dagbasoke nipasẹ Bingham (1964) ni awọn idasile okuta iyanrin mẹta ti o yatọ ni apakan inaro ti kanga shale Bakken. Fun igba akọkọ, a ti ṣe igbiyanju lati ya sọtọ ipa ti o yatọ si agbara apata lori awọn olusọdipúpọ awoṣe ROP nipasẹ ṣiṣewadii awọn lithologies pẹlu bibẹẹkọ iru awọn paramita liluho iru. Ni afikun, ijiroro okeerẹ lori pataki ti yiyan awọn aala iyeida awoṣe ti o yẹ ni a ṣe. Agbara apata, ti o jẹ iṣiro ni awọn awoṣe Hareland ati Motahhari ṣugbọn kii ṣe ni ti Bingham, awọn abajade ni awọn iye ti o ga julọ ti awọn alasọdipúpọ awoṣe isodipupo igbagbogbo fun awọn awoṣe iṣaaju, ni afikun si akoko RPM ti o pọ si fun awoṣe Motahhari. A ṣe afihan awoṣe Hareland ati Ramperad lati ṣe ti o dara julọ ninu awọn awoṣe mẹta pẹlu ipilẹ data pato yii. Imudara ati iwulo ti awoṣe ROP ibile ni a mu wa si ibeere, nitori iru awọn awoṣe dale lori ṣeto ti awọn iye-iye ti o ni agbara ti o ṣafikun ipa ti ọpọlọpọ awọn ifosiwewe liluho ti ko ṣe iṣiro fun igbekalẹ awoṣe ati pe o jẹ alailẹgbẹ si lithology kan pato.

Ọrọ Iṣaaju

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) die-die jẹ iru-bit ti o jẹ pataki julọ ti a lo ninu epo liluho ati awọn kanga gaasi loni. Iṣẹ ṣiṣe Bit jẹ iwọn deede nipasẹ iwọn ilaluja (ROP), itọkasi bi o ṣe yara kanga ti gbẹ ni awọn ofin gigun ti iho ti a gbẹ fun akoko ẹyọkan. Iṣapejuwe liluho ti wa ni iwaju ti awọn ero awọn ile-iṣẹ agbara fun awọn ewadun bayi, ati pe o ni pataki siwaju lakoko agbegbe idiyele epo kekere lọwọlọwọ (Hareland ati Rampersad, 1994). Igbesẹ akọkọ ni iṣapeye awọn aye liluho lati ṣe agbejade ROP ti o dara julọ ni idagbasoke ti awoṣe deede ti o jọmọ awọn wiwọn ti o gba ni oke si oṣuwọn liluho.

Ọpọlọpọ awọn awoṣe ROP, pẹlu awọn awoṣe ti o dagbasoke ni pataki fun iru bit kan, ni a ti tẹjade ninu awọn iwe. Awọn awoṣe ROP wọnyi ni igbagbogbo ni nọmba awọn onisọdipúpọ ti o ni agbara ti o gbẹkẹle lithology ati pe o le ṣe ailagbara oye ti ibatan laarin awọn aye liluho ati oṣuwọn ilaluja. Idi ti iwadii yii ni lati ṣe itupalẹ iṣẹ ṣiṣe awoṣe ati bii awọn onisọdipúpọ awoṣe ṣe dahun si data aaye pẹlu oriṣiriṣi awọn aye liluho, ni pataki agbara apata, fun mejiPDC bit awọn awoṣe (Hareland ati Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Awọn olusọdipúpọ awoṣe ati iṣẹ tun jẹ akawe si awoṣe ROP ipilẹ kan (Bingham, 1964), ibatan simplistic ti o ṣiṣẹ bi awoṣe ROP akọkọ ti a lo jakejado ile-iṣẹ ati ṣi nlo lọwọlọwọ. Awọn data aaye liluho ni awọn idasile okuta yanrin mẹta pẹlu awọn agbara apata oriṣiriṣi ni a ṣe iwadii, ati awọn alafiwọn awoṣe fun awọn awoṣe mẹta wọnyi jẹ iṣiro ati akawe si ara wọn. O ti fiweranṣẹ pe awọn iyeida fun awọn awoṣe Hareland ati awọn awoṣe Motahhari ninu idasile apata kọọkan yoo gbooro ni iwọn to gbooro ju awọn onisọdipúpọ awoṣe Bingham, nitori iyatọ agbara apata ko ni iṣiro fun ni gbangba ni igbekalẹ igbehin. Iṣẹ awoṣe tun jẹ iṣiro, ti o yori si yiyan awoṣe ROP ti o dara julọ fun agbegbe shale Bakken ni North Dakota.

Awọn awoṣe ROP ti o wa ninu iṣẹ yii ni awọn idogba ti ko ni iyipada ti o ni ibatan si awọn iwọn liluho diẹ si oṣuwọn liluho ati pe o ni akojọpọ awọn alafojusi ti o ni agbara eyiti o darapọ ipa ti awọn ọna liluho lile-si-awoṣe, gẹgẹbi awọn hydraulics, ibaraenisepo cutter-rock, bit design, isalẹ-iho ijọ abuda, ẹrẹ iru, ati iho ninu. Botilẹjẹpe awọn awoṣe ROP ibile wọnyi ni gbogbogbo ko ṣe daradara nigbati a ba ṣe afiwe si data aaye, wọn pese okuta igbesẹ pataki si awọn ilana imuṣewe tuntun. Igbalode, alagbara diẹ sii, awọn awoṣe ti o da lori iṣiro pẹlu irọrun ti o pọ si le mu išedede ti awoṣe ROP dara si. Gandelman (2012) ti ṣe ijabọ imudara pataki ni awoṣe ROP nipa lilo awọn nẹtiwọọki nkankikan atọwọda dipo awọn awoṣe ROP ibile ni awọn kanga epo ni awọn agbada iṣaaju-iyọ ni okeere Brazil. Awọn nẹtiwọọki nkankikan tun jẹ lilo ni aṣeyọri fun asọtẹlẹ ROP ninu awọn iṣẹ ti Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) ati Esmaeili et al. (2012). Sibẹsibẹ, iru ilọsiwaju ninu awoṣe ROP wa ni laibikita fun itumọ awoṣe. Nitorinaa, awọn awoṣe ROP ibile tun wulo ati pese ọna ti o munadoko lati ṣe itupalẹ bii paramita liluho kan pato ṣe ni ipa lori oṣuwọn ilaluja.

ROPPlotter, iworan data aaye kan ati sọfitiwia awoṣe ROP ti o dagbasoke ni Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), ti wa ni iṣẹ ni ṣiṣe iṣiro awọn iyeida awoṣe ati ifiwera iṣẹ awoṣe.