ЗАЧЕМ НУЖНО МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ БУРЕНИЯ СКВАЖИН?

Процесс извлечения природных ресурсов, залегающих на тысячи километров под поверхностью земли, для использования их в интересах человека называется бурением скважин. Эти природные ресурсы могут быть подземными водами, рассолом и минералами, природным газом или нефтью. Большинство этих ресурсов формируются в течение тысяч лет под воздействием множества факторов. Наиболее важными из этих факторов являются высокое давление и температура. Наиболее отраслью, которая имеет множество проблем и трудностей, а также привлекает внимание многих разведчиков в этой области, БШБ бурение.

С увеличением трудностей, связанных с разведкой, нефтяная промышленность изменяет свои классические методы и технологии работы с целью максимизации добычи при снижении затрат. Некоторые из этих трудностей возникают из-за присущей сложности окружающей среды/расположения нефтяных ресурсов, более широкого применения бурения наклонных скважин (эффект эксцентриситета) и требований к мощности для эффективной циркуляции бурового раствора с целью обеспечения непрерывного удаления бурового шлама. Кроме того, снижение скорости проходки, чрезмерный износ бурового долота, застревание бурильных труб и повторное бурение - вот некоторые из проблем, возникающих при неправильном выборе бурового раствора для оперативного удаления бурового шлама. Увеличение скорости циркуляции раствора является одним из наиболее надежных методов, принятых в отрасли для смягчения этих проблем; однако, дополнительное давление, которое часто создается, может вызвать разрушение пласта и, в конечном итоге, потерю дорогостоящего бурового раствора в этих трещинах. В этих условиях инженеры по бурению должны контролировать и оптимизировать влияние этих существенно взаимосвязанных переменных параметров бурения для достижения надежного и экономически эффективного проектирования любой программы бурения.

Наблюдение и оптимизация этих параметров могут быть достигнуты с помощью инструментов моделирования и численного анализа и анализ динамики нескольких тел. Не только это, но и совместное моделирование и взаимодействие между этими двумя симуляторами может привести к уменьшению препятствий и трудностей, которые могут возникнуть в процессе бурения. Например, в процессе бурения буровая коронка сталкивается с многочисленными силами трения, такими как силы сопротивления, плавучести, гидродинамические и контактные силы. Эти силы, полученные в результате анализа, могут быть использованы в качестве исходных данных в динамике нескольких тел для расчета необходимого и оптимального числа оборотов, которое может выдержать буровая коронка, крутящего момента, который буровая коронка может выдержать до выхода из строя, и вибрации, которая может возникнуть в процессе работы. Добавьте к этим анализам анализ переходных процессов, который может уловить изменения плотности и температуры потока бурового раствора и смещение частиц раствора, что приведет к прогнозированию, градиенты давления и температуры, которые могут быть получены из анализа, могут быть использованы для прогнозирования ухудшения состояния долота, ствола скважины, веса на долоте и глубины проникновения, анализа отказов и износа долота, реакции колонны на изменения пласта, прогнозирования распространения трещин, сравнения между различными типами и список можно продолжить.

Нефтегазовая промышленность всегда стремится:

1) максимизировать скорость проходки.
2) Минимизировать общую стоимость процесса бурения.
3) Сохранить аспекты безопасности.

Результаты применения этих инструментов оптимизируют общую буровую операцию и прокладывают путь к изучению новых трудностей и проблем, которые могут препятствовать продвижению процесса бурения. Кроме того, с помощью мощных инструментов моделирования, можно сэкономить сотни и тысячи денег из-за неудач во время процесса, а также сократить утомительную работу и усилия в течение нескольких минут и часов.