Welcome to ZDOC Website

نوشته های تازه
  1. بهینه سازی علمی

    بهینه سازی علمی

    استفاده از روش های مهندسی پیشرفته جهت بهینه سازی پارامترهای عملیات حفاری
  2. OptiTech

    OptiTech

    بهینه‌سازی عملیات حفاری، به مجموعه‌ای از تلاش‌های مدیریتی، مهندسی و عملیاتی اطلاق می‌شود که زمان…
شبکه های اجتماعی
 

بهینه سازی علمی

بهینه سازی پارامترهای هیدرولیکی

ورود اطلاعات اولیه جهت انجام محاسبات هیدرولیکی

استفاده از روش های پیش طراحی با استفاده از الگوریتم های عددی جهت شناسایی مدل رئولوژی سیال حفاری و معادلات تعیین افت فشار در هر بخش

بیش از ۱۰ نوع مدل سیال حفاری برای انجام محاسبات و پیش بینی سه روش محاسباتی پیچیده برای هر نوع مدل سیال حفاری بر حسب نیاز کاربر

انجام تمامی محاسبات برای تمامی انوع چاه های عمودی، جهتدار، افقی، پیچیده و ...

انجام محاسبات هیدرولیکی برای انواع مختلف سیالات حفاری با در نظر گیری تصحیحات افت فشاری بسیار پیچیده

طراحی هیدرولیک چاه با در نظر گیری تمام محدودیتهای عملیات و تجهیزات و نیز با تضمین کامل بودن تمیزکاری چاه در هر عمق

انجام محاسبات پیشرفته مسیر چاه با استفاده از جدیدترین متدهای روز دنیا با بیشترین میزان دقت و رسم نمودارهای دوبعدی و سه بعدی تمامی پارامترهای یک چاه جهتدار

انجام محاسبات هیدرولیکی برای یک عمق مشخص (Static) و رسم نمودارهای مورد نیاز در تمامی حالات

انجام محاسبات هیدرولیکی در حالتی که مته در حال حفاری باشد (Dynamic) و رسم نمودارهای مورد نیاز در تمامی حالات

محاسبات هیدرولیک مته و رسم نمودارهای مربوطه در تمامی حالات ممکن (Static & Dynamic)

محاسبات پارامترهای هیدرولیکی شامل: Bit Pressure Loss، HHP، IF، HSI، Nozzle Velocity به همراه رسم نمودارهای هر پارامتر و تعیین شرایط بهینه شدن هر پارامتر

تعیین میزان SPP مورد نیاز جهت بیشینه شدن HHP یا IF و رسم نمودارهای مربوطه

انجام محاسبات پیشرفته بهینه سازی پارامترهای هیدرولیکی مته با استفاده از روشهای Max HHP، Max IF و Minimum TFA با در نظر گیری محدودیت¬های عملیاتی و ابزاری و با توجه به موجودی نازلهای موجود

محاسبات پیشرفته تمیزکاری چاه (Hole Cleaning) برای تمامی زاویه های یک چاه جهت¬دار جهت تأیید یا عدم تأیید پارامترهای هیدرولیکی بهینه شده در مرحله قبل

انتخاب پارارمترهای هیدرولیکی مطلوب با استفاده از مدل¬های پیش¬بینی نرخ نفوذ سرمته در هر میدان و بررسی رفتار هیدرولیکی با استفاده از این پارامترها

بهینه سازی پارامترهای مکانیکی

تعیین مقدار بهینه WOB و RPM با اجرای آنالیز حساسیت بر روی تابع پیش بینی نرخ نفوذ بدست آمده.

تعیین مقدار بهینه WOB و RPM با استفاده از تحلیل نمودارهای MSE، HMSE و DSE

تعیین مقدار بهینه پارامترهای مکانیکی، با استفاده از نمودارهای حاصل شده در بخش آنالیز داده¬های چاه های پیشین و پارامترهای هیدرولیکی بهینه شده

تعیین پارامترهای مکانیکی بهینه با استفاده از نتایج بهینه¬سازی تجربی و اصلاح این پارامترها با اجرای الگوریتم¬های عددی بر روی مدل پیش¬بینی نرخ نفوذ سرمته

بهینه¬سازی انتخاب مته و BHA

تعیین تعداد رانش مورد نیاز (حداقل رانش مورد نیاز بصورت بهینه) جهت حفاری هر حفره

انتخاب مناسب¬ترین نوع مته در هر رانش

تعیین BHA بهینه در هر رانش جهت ایجاد شرایطی برای رسیدن به پارامترهای هیدرولیکی و مکانیکی بهینه

بهینه سازی علمی

در این مرحله با توجه به شرایط کلی حفره، ویژگی­های سیال حفاری، خصوصیات موتور درون­چاهی، ویژگی­های سرمته پیشنهادی، خصوصیات پمپ­های گل دستگاه حفاری و… بهترین ترکیب پارامترهای هیدرولیکی-مکانیکی و مناسب­ترین BHA در هر رانش پیشنهاد می­شود. همچنین در این مرحله مقادیر WOB و RPM پیشنهادی از مرحله قبل در صورت لزوم اصلاح می­گردد.

در برنامه هیدرولیکی ارائه شده توسط شرکت بهینه حفاری زاگرس موارد زیر در نظر گرفته می­شود:

  • انتخاب بهترین مدل سیال حفاری
  • حداقل دبی لازم برای بالا آوردن کنده­های حفاری در هر عمق تأمین شود.
  • خصوصیات موتور و سایر ابزار درون چاهی پیشنهادی در نظر گرفته شود.
  • سعی شود توان هیدرولیکی مصرفی در سرمته بهینه شود.
  • در عمق­ هایی که امکان بهینه نمودن توان هیدرولیکی مصرفی در سرمته وجود ندارد، میزان نیروی ضربه ­ای فواره سرمته بهینه شود و یا بیشترین افت فشار به سرمته برسد
  • بهترین S.I. ممکن برای هر نوع سرمته با توجه به محدودیت­ های حفره و ابزار حفاری، با استفاده از بانک اطلاعاتی مختص شرکت برای سرمته های کاج غلطان و الماسی انتخاب شود.
  • سعی ­شود سرعت سیال خروجی از نازل­ های سرمته در بهترین مقدار ممکن برای بدست آوردن بیشترین میزان نرخ نفوذ سرمته نگه داشته شود.

در بخش بهینه ­سازی علمی سعی بر این است که برای بهینه­ سازی پارامترهای هیدرولیکی از روش توسعه داده شده در نرم افزار OptiTech برای انتخاب پارامترهای هیدرولیکی استفاده شود ضمن اینکه بهترین انرژی هیدرولیکی با توجه به هر انرژی مکانیکی استفاده شده، بکار برده شود به گونه­ ای که از اتلاف انرژی هیدرولیکی و مکانیکی جلوگیری به عمل آید. برای بهینه سازی پارامترهای هیدرولیکی با ورود اطلاعات لازم از چاه هدف (چاه مورد نظر برای بهینه سازی)؛ ابتدا فرایند مربوط به محاسبات مسیر چاه (Survey Calculation)  انجام میشود تا تمامی اطلاعات مربوط به مختصات هر نقطه از چاه به دست آید. سپس محاسبات پارامترهای هیدرولیکی به ترتیب قرار می­گیرد.

در این بخش با انتخاب مدل های  مختلف رئولوژی سیالات حفاری وارد فاز محاسبات هیدرولیکی می ­شویم. در ماژول هیدرولیک محاسبات مربوط به Hole Cleaning نیز برای انتخاب بهترین پارامترهای در چاه­های جهتدار و عمودی باید توسعه داده گردد  و همینطور محاسبات مربوط به افت فشار در ماژول هیدرولیک با استفاده  از تصحیحات (Cutting Load، Tool Joint، Pressure، Temperature و …) مختلف انجام می­شود.

تمامی محاسبات هیدرولیکی در حالتی که عمق مته ثابت باشد، عمق مته مدام در حال تغییر باشد و … با در نظرگیری تمام محدودیت­های عملیاتی مربوط به دستگاه­ های حفاری و نیز موجودی نازل ­های سر چاه در بخش­های مختلف نرم افزار بصورت مجزا باید قرار گیرد. در انتهای این بخش بر اساس متدهای مختلف بهینه­ سازی پارامترهای هیدرولیکی؛ مقدار بهینه هر پارامتر (TFA، Pump Rate و …) در هر عمق، با تضمین تمیزکاری کامل حفره انتخاب می­شود. پس از انتخاب پارامترهای هیدرولیکی بهینه در هر بخش و هر عمق، آنالیز حساسیت بر روی Pump Rate در عمق­ های مختلف برای دستیابی به بهترین پارامترهای هیدرولیکی نیز توسعه داده خواهد شد.

در این بخش، سعی بر این است که برای بهینه­ سازی پارامترهای هیدرولیکی از روش های نوآورانه برای انتخاب پارامترهای هیدرولیکی استفاده شود ضمن اینکه بهترین انرژی هیدرولیکی با توجه به هر انرژی مکانیکی استفاده شده، بکار برده شود به گونه­ای که از اتلاف انرژی هیدرولیکی و مکانیکی جلوگیری به عمل آید.

برای بهینه نمودن پارامترهای مکانیکی از روش­های مبتنی بر پیش­بینی نرخ نفوذ با در نظر گرفتن داده­های تجربی استفاده می­شود. حال باید پارامترهای مکانیکی بهینه با توجه به هیدرولیک بهینه شده به گونه­ای انتخاب شوند که ضمن حداکثر شدن متراژ حفّاری، هزینة واحد متر چاه (Cost/Meter) حداقل شود.

محاسبات هیدرولیک و سایز نازل در ماژول هیدرولیک

نتایج بررسی ها و انجام بهینه سازی علمی در میادین مختلف نفت و گاز نشان می دهد که پس از انجام بهینه سازی علمی بر روی چاه بهینه تجربی، نرخ نفوذ در عمق های مختلف به میزان ۵ تا ۲۵ درصد (میانگین ۱۵ درصد) نسبت به نرخ نفوذ چاه بهینه تجربی بهبود پیدا کرده است.

بهینه سازی علمی

استفاده از روش های مهندسی پیشرفته جهت بهینه سازی پارامترهای عملیات حفاری

تاریخ

شهریور 1394

دسته

OptiTech, بهینه سازی عملیات حفاری