PDC битийн ROP загваруудын үнэлгээ болон загварын коэффициентүүдэд чулуулгийн бат бэхийн нөлөөг хэрхэн мэдэх вэ?

Хийсвэр

Газрын тосны үнэ бага байгаа өнөөгийн нөхцөл байдал нь газрын тос, байгалийн хийн цооног өрөмдөхөд цаг хугацаа хэмнэх, ашиглалтын зардлыг бууруулах зорилгоор өрөмдлөгийн оновчлолыг дахин онцолж байна. Нэвтрэх хурд (ROP) загварчлал нь өрөмдлөгийн параметрүүдийг оновчтой болгох гол хэрэгсэл бөгөөд өрөмдлөгийн процессыг хурдасгах бит жин ба эргэлтийн хурд юм. Excel VBA, ROPPlotter дээр боловсруулсан шинэлэг, бүрэн автоматжуулсан өгөгдөл дүрслэл, ROP загварчлалын хэрэглүүртэй энэхүү ажил нь Hareland and Rampersad (1994) болон Motahhari гэсэн хоёр өөр PDC Bit ROP загваруудын загварын коэффициент болон чулуулгийн бат бэхийн нөлөөллийг судалсан болно. гэх мэт. (2010). Энэ хоёр PDC бит Загваруудыг Баккений занарын хэвтээ худгийн босоо хэсэгт байрлах гурван өөр элсэн чулуун тогтоц дахь Bingham (1964)-ийн боловсруулсан үндсэн загвар болох ерөнхий ROP харьцаатай харьцуулсан болно. Өөр ижил төстэй өрөмдлөгийн параметр бүхий литологийг судлах замаар ROP загварын коэффициентуудад чулуулгийн бат бэхийн өөрчлөлтийн нөлөөг тусгаарлах оролдлого анх удаа хийгдсэн. Нэмж дурдахад, тохирох загварын коэффициентийн хязгаарыг сонгохын ач холбогдлын талаар иж бүрэн хэлэлцүүлгийг хийж байна. Хареланд ба Мотаххаригийн загварт тусгагдсан боловч Бингхамын загварт хамааралгүй чулуулгийн бат бэх нь өмнөх загваруудын хувьд тогтмол үржүүлэгч загварын коэффициентүүдийн өндөр утгыг бий болгодог бөгөөд Мотаххаригийн загварын хувьд RPM хугацааны экспонент нэмэгдсэн байна. Хареланд ба Рамперсад нарын загвар нь энэхүү өгөгдлийн багц бүхий гурван загвараас хамгийн сайн гүйцэтгэлтэй болохыг харуулсан. Уламжлалт ROP загварчлалын үр ашиг, хэрэглэгдэх боломжтой эсэх нь эргэлзээтэй байгаа тул ийм загварууд нь загварын томъёололд тусгагдаагүй өрөмдлөгийн олон хүчин зүйлийн нөлөөг агуулсан эмпирик коэффициентүүдийн багцад тулгуурладаг бөгөөд тодорхой нэг литологийн онцлог шинж чанартай байдаг.

Танилцуулга

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) битүүд нь өнөөдөр газрын тос, хийн цооног өрөмдөхөд ашигладаг зонхилох бит юм. Битийн гүйцэтгэлийг ихэвчлэн нэвтрэлтийн хурдаар (ROP) хэмждэг бөгөөд энэ нь нэгж хугацаанд өрөмдсөн нүхний уртаар худгийг хэр хурдан өрөмдөж байгааг илтгэнэ. Өрөмдлөгийн оновчлол нь хэдэн арван жилийн турш эрчим хүчний компаниудын хэлэлцэх асуудлын тэргүүн эгнээнд байсаар ирсэн бөгөөд газрын тосны үнэ хямд байгаа өнөөгийн нөхцөлд энэ нь улам бүр чухал болж байна (Харелланд ба Рамперсад, 1994). Хамгийн сайн ROP гаргахын тулд өрөмдлөгийн параметрүүдийг оновчтой болгох эхний алхам бол гадаргуугийн хэмжилтийг өрөмдлөгийн хурдтай харьцуулах үнэн зөв загварыг боловсруулах явдал юм.

Тодорхой битийн төрөлд тусгайлан боловсруулсан загваруудыг багтаасан хэд хэдэн ROP загваруудыг уран зохиолд нийтэлсэн. Эдгээр ROP загварууд нь ихэвчлэн литологиос хамааралтай хэд хэдэн эмпирик коэффициентүүдийг агуулдаг бөгөөд өрөмдлөгийн параметрүүд болон нэвтрэлтийн хурд хоорондын хамаарлыг ойлгоход саад учруулж болзошгүй юм. Энэхүү судалгааны зорилго нь өрөмдлөгийн янз бүрийн параметрүүд, тухайлбал чулуулгийн бат бэхийн хээрийн өгөгдөлд загварын коэффициентүүд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлж байгааг шинжлэхэд чиглэгдсэн болно.PDC бит загварууд (Hareland and Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Загварын коэффициент ба гүйцэтгэлийг үндсэн загвартай (Bingham, 1964) харьцуулсан бөгөөд энэ нь бүх салбарт өргөн хэрэглэгдэж байсан, одоо ч ашиглагдаж байгаа анхны ROP загвар болсон хялбаршуулсан харьцаа юм. Янз бүрийн чулуулгийн бат бэх бүхий гурван элсэн чулуун тогтоцын өрөмдлөгийн талбайн өгөгдлийг судалж, эдгээр гурван загварын загварын коэффициентийг тооцоолж, өөр хоорондоо харьцуулсан болно. Сүүлчийн томъёололд янз бүрийн чулуулгийн бат бэхийг тодорхой тусгаагүй тул чулуулгийн тогтоц бүр дэх Хареланд ба Мотаххаригийн загваруудын коэффициентүүд нь Bingham-ийн загварын коэффициентуудаас илүү өргөн хүрээг хамарна гэж таамаглаж байна. Загварын гүйцэтгэлийг мөн үнэлж, Хойд Дакота дахь Баккен занарын бүсэд хамгийн сайн ROP загварыг сонгоход хүргэсэн.

Энэхүү ажилд орсон ROP загварууд нь өрөмдлөгийн хэд хэдэн параметрийг өрөмдлөгийн хурдтай холбодог уян хатан бус тэгшитгэлүүдээс бүрдэх ба гидравлик, таслагч-чулууны харилцан үйлчлэл, хошуу зэрэг загварчлахад хэцүү өрөмдлөгийн механизмын нөлөөллийг хослуулсан эмпирик коэффициентүүдийн багцаас бүрдэнэ. дизайн, ёроолын нүхний угсралтын шинж чанар, шаврын төрөл, нүх цэвэрлэх. Хэдийгээр эдгээр уламжлалт ROP загварууд нь хээрийн мэдээлэлтэй харьцуулахад ерөнхийдөө сайн ажилладаггүй ч шинэ загварчлалын арга техникүүдэд чухал алхам болж өгдөг. Орчин үеийн, илүү хүчирхэг, статистикт суурилсан уян хатан чанар бүхий загварууд нь ROP загварчлалын нарийвчлалыг сайжруулж чадна. Ганделман (2012) Бразилийн далайн эрэг дэх давсны өмнөх сав газрын тосны цооногуудад уламжлалт ROP загварын оронд хиймэл мэдрэлийн сүлжээг ашигласнаар ROP загварчлалыг мэдэгдэхүйц сайжруулсан гэж мэдээлсэн. Хиймэл мэдрэлийн сүлжээг Билгэсү нарын бүтээлүүдэд ROP таамаглахад амжилттай ашиглаж байна. (1997), Моран нар. (2010) болон Esmaeili нар. (2012). Гэсэн хэдий ч ROP загварчлалын ийм сайжруулалт нь загварыг тайлбарлах чадвараас үүдэлтэй. Тиймээс уламжлалт ROP загварууд хамааралтай хэвээр байгаа бөгөөд өрөмдлөгийн тодорхой параметр нь нэвтрэлтийн хурдад хэрхэн нөлөөлж байгааг шинжлэх үр дүнтэй аргыг өгдөг.

Microsoft Excel VBA (Soares, 2015) дээр бүтээгдсэн хээрийн өгөгдлийн дүрслэл, ROP загварчлалын программ хангамж болох ROPPlotter нь загварын коэффициентийг тооцоолох, загварын гүйцэтгэлийг харьцуулахад ашиглагддаг.