Чӣ тавр арзёбии моделҳои ROP-и битҳои PDC ва таъсири мустаҳкамии сангро ба коэффитсиентҳои модел донистан мумкин аст?

Абстрактӣ

Шароити кунунии пасти нархи нафт таъкиди худро ба беҳсозии пармакунӣ бо мақсади сарфаи вақт барои пармакунии чоҳҳои нафт ва газ ва кам кардани хароҷоти амалиётӣ аз нав нишон додааст. Моделсозии суръати воридшавӣ (ROP) воситаи калидӣ дар беҳсозии параметрҳои пармакунӣ, яъне вазни бит ва суръати гардиш барои равандҳои тезтари пармакунӣ мебошад. Бо истифода аз абзори нави визуализатсияи маълумот ва моделсозии ROP, ки дар Excel VBA, ROPPlotter таҳия шудааст, ин кор иҷрои модел ва таъсири мустаҳкамии сангро ба коэффитсиентҳои модели ду модели гуногуни PDC Bit ROP: Hareland ва Rampersad (1994) ва Motahhari et al. (2010) таҳқиқ мекунад. Ин ду Бити PDC Моделҳо бо ҳолати асосӣ, муносибати умумии ROP, ки аз ҷониби Бингҳам (1964) дар се ташаккули гуногуни регсанг дар қисмати амудии чоҳи уфуқии сланеци Баккен таҳия шудааст, муқоиса карда мешаванд. Бори аввал кӯшиш карда шуд, ки таъсири қувваи гуногуни санг ба коэффитсиентҳои модели ROP тавассути таҳқиқи литологияҳо бо параметрҳои дигари монанд ҷудо карда шавад. Илова бар ин, муҳокимаи ҳамаҷониба дар бораи аҳамияти интихоби ҳудуди мувофиқи коэффитсиентҳои модел гузаронида шуд. Қувваи санг, ки дар моделҳои Хареланд ва Мотаҳҳарӣ ба назар гирифта шудааст, аммо дар моделҳои Бингҳам не, боиси арзишҳои баланди коэффитсиентҳои модели зарбкунандаи доимӣ барои моделҳои қаблӣ мегардад, илова бар ин, нишондиҳандаи мӯҳлати RPM барои модели Мотаҳҳарӣ афзоиш ёфтааст. Нишон дода шудааст, ки модели Хареланд ва Рамперсад аз се модел бо ин маҷмӯи додаҳои мушаххас беҳтарин натиҷаҳоро нишон медиҳад. Самаранокӣ ва татбиқи моделсозии анъанавии ROP зери суол гузошта мешавад, зеро чунин моделҳо ба маҷмӯи коэффитсиентҳои эмпирикӣ такя мекунанд, ки таъсири бисёр омилҳои пармакуниро, ки дар формулаи модел ба назар гирифта нашудаанд ва барои литологияи мушаххас хосанд, дар бар мегиранд.

Муқаддима

Лаҷомҳои PDC (Polycrystalline Diamond Compact) навъи бартаридоштаи лаҷомҳо мебошанд, ки имрӯз дар пармакунии чоҳҳои нафт ва газ истифода мешаванд. Иҷрои лаҷом одатан бо суръати воридшавӣ (ROP) чен карда мешавад, ки нишондиҳандаи он аст, ки чоҳ аз рӯи дарозии сӯрохи пармашуда дар як воҳиди вақт чӣ қадар тез парма карда мешавад. Беҳтар кардани пармакунӣ даҳсолаҳо боз дар сафи пеши рӯзномаҳои ширкатҳои энергетикӣ қарор дорад ва он дар шароити кунунии нархи пасти нафт аҳамияти бештар пайдо мекунад (Hareland and Rampersad, 1994). Қадами аввал дар беҳсозии параметрҳои пармакунӣ барои ба даст овардани беҳтарин ROP таҳияи модели дақиқест, ки андозагириҳои дар сатҳ бадастомада ва суръати пармакуниро алоқаманд мекунад.

Якчанд моделҳои ROP, аз ҷумла моделҳои махсус барои як навъи муайяни бит таҳияшуда, дар адабиёт нашр шудаанд. Ин моделҳои ROP одатан як қатор коэффитсиентҳои эмпирикӣ доранд, ки аз литология вобастаанд ва метавонанд дарки робитаи байни параметрҳои пармакунӣ ва суръати воридшавиро халалдор кунанд. Ҳадафи ин таҳқиқот таҳлили самаранокии модел ва чӣ гуна коэффитсиентҳои модел ба маълумоти саҳроӣ бо параметрҳои гуногуни пармакунӣ, бахусус мустаҳкамии санг, барои ду маротиба вокуниш нишон медиҳанд.Бити PDC моделҳо (Ҳареланд ва Рамперсад, 1994, Мотаҳҳарӣ ва дигарон, 2010). Коэффитсиентҳо ва самаранокии модел инчунин бо модели асосии ROP (Бингҳам, 1964) муқоиса карда мешаванд, ки ин муносибати соддаест, ки ҳамчун аввалин модели ROP, ки ба таври васеъ дар тамоми саноат истифода мешавад ва ҳоло ҳам дар истифода аст, хизмат мекард. Маълумоти майдони пармакунӣ дар се ташаккули санги регӣ бо қувватҳои гуногуни санг таҳқиқ карда мешавад ва коэффитсиентҳои модел барои ин се модел ҳисоб карда мешаванд ва бо ҳамдигар муқоиса карда мешаванд. Фарз карда мешавад, ки коэффитсиентҳо барои моделҳои Ҳареланд ва Мотаҳҳарӣ дар ҳар як ташаккули санг нисбат ба коэффитсиентҳои модели Бингҳам доираи васеътарро фаро мегиранд, зеро қуввати гуногуни санг дар формулаи охирин ба таври возеҳ ба назар гирифта нашудааст. Самаранокии модел низ арзёбӣ карда мешавад, ки боиси интихоби беҳтарин модели ROP барои минтақаи сланеци Баккен дар Дакотаи Шимолӣ мегардад.

Моделҳои ROP, ки дар ин кор дохил карда шудаанд, аз муодилаҳои ноҳамвор иборатанд, ки чанд параметри пармакуниро бо суръати пармакунӣ алоқаманд мекунанд ва маҷмӯи коэффитсиентҳои эмпирикӣ доранд, ки таъсири механизмҳои пармакунии душвормоделшаванда, ба монанди гидравлика, таъсири мутақобилаи санги буранда, тарҳи бит, хусусиятҳои васлкунии сӯрохи поёнӣ, намуди лой ва тозакунии сӯрохиро муттаҳид мекунанд. Гарчанде ки ин моделҳои анъанавии ROP одатан ҳангоми муқоиса бо маълумоти саҳроӣ хуб кор намекунанд, онҳо як қадами муҳим барои усулҳои нави моделсозӣ мебошанд. Моделҳои муосир, пурқувваттар ва ба омор асосёфта бо чандирии афзоянда метавонанд дақиқии моделсозии ROP-ро беҳтар кунанд. Ганделман (2012) дар бораи беҳбудии назарраси моделсозии ROP бо истифода аз шабакаҳои асаби сунъӣ ба ҷои моделҳои анъанавии ROP дар чоҳҳои нафт дар ҳавзаҳои пеш аз намак дар соҳили Бразилия гузориш додааст. Шабакаҳои асаби сунъӣ инчунин барои пешгӯии ROP дар асарҳои Билгесу ва дигарон (1997), Моран ва дигарон (2010) ва Эсмаеили ва дигарон (2012) бомуваффақият истифода мешаванд. Аммо, чунин беҳбудӣ дар моделсозии ROP бо арзиши тафсири модел ба амал меояд. Аз ин рӯ, моделҳои анъанавии ROP то ҳол муҳиманд ва усули муассиреро барои таҳлили таъсири параметри мушаххаси пармакунӣ ба суръати воридшавӣ пешниҳод мекунанд.

ROPPlotter, як нармафзори визуализатсияи додаҳои саҳроӣ ва моделсозии ROP, ки дар Microsoft Excel VBA (Soares, 2015) таҳия шудааст, дар ҳисоб кардани коэффитсиентҳои модел ва муқоисаи самаранокии модел истифода мешавад.