Ahoana no ahafantarana ny fanombanana ny modely PDC bit ROP sy ny fiantraikan'ny tanjaky ny vatolampy amin'ny coefficients modely?

Abstract

Ny fepetra ambany amin'ny vidin'ny solika amin'izao fotoana izao dia nanavao ny fanantitranterana ny fanatsarana ny fandavahana mba hitsitsiana ny fotoana fandavahana ny fantsakana solika sy entona ary hampihenana ny fandaniana amin'ny asa. Ny maodely tahan'ny fidirana (ROP) dia fitaovana lehibe amin'ny fanatsarana ny mari-pamantarana fandavahana, izany hoe lanja kely sy hafainganam-pandehan'ny rotary ho an'ny fizotran'ny fandavahana haingana kokoa. Miaraka amin'ny tantara iray, sary an-tsary mandeha ho azy rehetra ary fitaovana modely ROP novolavolaina tao amin'ny Excel VBA, ROPPlotter, ity asa ity dia manadihady ny fahombiazan'ny modely sy ny fiantraikan'ny tanjaky ny rock amin'ny coefficient modely amin'ny modely roa samy hafa PDC Bit ROP: Hareland sy Rampersad (1994) ary Motahhari et al. (2010). Ireo roa ireo PDC kely Ny modely dia ampitahaina amin'ny tranga fototra, fifandraisana ROP ankapobeny novolavolain'i Bingham (1964) amin'ny fananganana vatofasika telo samihafa ao amin'ny fizarana mitsangana amin'ny lavadrano mitsivalana Bakken shale. Sambany no nanandrana nanavaka ny fiantraikan'ny tanjaky ny vatolampy samihafa amin'ny coefficient modely ROP amin'ny alalan'ny fanadihadiana ny lithologie miaraka amin'ny mari-pamantarana fandavahana mitovy amin'izany. Fanampin'izany, ny fifanakalozan-kevitra feno momba ny maha-zava-dehibe ny fisafidianana ny fetran'ny coefficient modely mety. Ny tanjaky ny vatolampy, voarakitra ao amin'ny maodelin'i Hareland sy Motahhari fa tsy amin'ny an'i Bingham, dia miteraka sanda ambony kokoa amin'ny koefisien'ny maodely fampitomboana tsy tapaka ho an'ireo maodely teo aloha, ho fanampin'ny fitomboan'ny fehezan-teny RPM ho an'ny maodelin'i Motahhari. Ny maodelin'i Hareland sy Rampersad dia aseho amin'ny fampisehoana tsara indrindra amin'ireo modely telo miaraka amin'ity angona manokana ity. Mampametra-panontaniana ny fahombiazany sy ny fampiharana ny modelin'ny ROP nentim-paharazana, satria ny modely toy izany dia miantehitra amin'ny fitambaran'ny coefficient empirical izay mampiditra ny fiantraikan'ny anton-javatra fandavahana maro izay tsy voarakitra ao amin'ny famolavolana modely ary miavaka amin'ny lithology manokana.

Sava lalana

Bitika PDC (Polycrystalline Diamond Compact) no karazana bitika malaza indrindra ampiasaina amin'ny fandavahana solika sy entona amin'izao fotoana izao. Ny fahombiazan'ny bit dia mazàna no refesina amin'ny tahan'ny fidirana (ROP), izay manondro ny hafainganam-pandehan'ny lavadrano amin'ny lafiny halavan'ny lavaka indroa isan'andro. Ny fanatsarana ny fandavahana no lohalaharana amin'ny fandaharan'asan'ny orinasan'ny angovo nandritra ny am-polony taona maro izao, ary mihamitombo kokoa izany mandritra ny tontolon'ny vidin'ny solika ankehitriny (Hareland sy Rampersad, 1994). Ny dingana voalohany amin'ny fanatsarana ny mari-pamantarana fandavahana mba hamokarana ROP tsara indrindra dia ny famolavolana modely marina mifandraika amin'ny fandrefesana azo eny ambonin'ny tany amin'ny tahan'ny fandavahana.

Modely ROP maromaro, anisan'izany ny modely novolavolaina manokana ho an'ny karazana bit iray, no navoaka tao amin'ny literatiora. Ireo maodely ROP ireo dia mazàna dia misy coefficient empirical maromaro izay miankina amin'ny lithologie ary mety hanimba ny fahatakarana ny fifandraisana misy eo amin'ny mari-pamantarana fandavahana sy ny tahan'ny fidirana. Ny tanjon'ity fandalinana ity dia ny famakafakana ny fahombiazan'ny modely sy ny fomba famalian'ny coefficient modely amin'ny angona an-tsaha miaraka amin'ny mari-pamantarana fandavahana samihafa, indrindra ny tanjaky ny vato, ho an'ny roa.PDC kely modely (Hareland sy Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010). Ny coefficients sy ny fahombiazan'ny modely dia ampitahaina amin'ny modely ROP fototra (Bingham, 1964), fifandraisana tsotra izay natao ho modely ROP voalohany nampiharina manerana ny indostria ary mbola ampiasaina amin'izao fotoana izao. Ny angon-drakitra momba ny fandavahana amin'ny fananganana vatofasika telo miaraka amin'ny tanjaky ny vatolampy samihafa dia anadihadiana, ary ny coefficient modely ho an'ireo modely telo ireo dia kajy ary ampitahaina amin'ny iray hafa. Voalaza fa ny coefficients ho an'ny modelin'i Hareland sy Motahhari amin'ny fiforonan'ny vatolampy tsirairay dia mivelatra kokoa noho ny coefficients modelin'i Bingham, satria ny tanjaky ny vatolampy samihafa dia tsy voatanisa mazava ao amin'ny famolavolana farany. Tombanana ihany koa ny fahombiazan'ny modely, mitarika amin'ny fisafidianana ny modely ROP tsara indrindra ho an'ny faritr'i Bakken shale any North Dakota.

Ny maodely ROP tafiditra ao anatin'ity asa ity dia misy equation inflexible izay mifandraika amin'ny mari-pamantarana fandavahana vitsivitsy amin'ny tahan'ny fandavahana ary misy andiana coefficient empirical izay manambatra ny fiantraikan'ny mekanika fandavahana sarotra, toy ny hydraulics, fifandraisana amin'ny cutter-rock, bit. famolavolana, toetran'ny fivorian'ny lavaka ambany, karazana fotaka ary fanadiovana lavaka. Na dia tsy mandeha tsara amin'ny ankapobeny aza ireo maodely ROP nentim-paharazana ireo raha ampitahaina amin'ny angona eny an-kianja, dia manome tohatra manan-danja amin'ny teknika fanaovana modely vaovao. Ny maodely maoderina, matanjaka kokoa, mifototra amin'ny antontan'isa miaraka amin'ny fahafaha-manatsara kokoa dia afaka manatsara ny fahamarinan'ny modely ROP. Gandelman (2012) dia nitatitra fanatsarana lehibe amin'ny modely ROP amin'ny alàlan'ny fampiasana tambajotra neural artifisialy fa tsy modely ROP nentim-paharazana amin'ny fantsakana solika ao amin'ny koveta alohan'ny sira any Brezila. Ny tambajotra neural artifisialy dia ampiasaina tsara amin'ny faminaniana ROP amin'ny asan'i Bilgesu et al. (1997), Moran et al. (2010) ary Esmaeili et al. (2012). Na izany aza, ny fanatsarana toy izany amin'ny modely ROP dia tonga amin'ny fandaniana amin'ny fandikana modely. Noho izany, ny modely ROP nentim-paharazana dia mbola manan-danja ary manome fomba mahomby handinihana ny fiantraikan'ny mari-pandrefesana manokana amin'ny tahan'ny fidirana.

ROPPlotter, sary an-tsary momba ny angon-drakitra sy rindrambaiko modely ROP novolavolaina tao amin'ny Microsoft Excel VBA (Soares, 2015), dia ampiasaina amin'ny kajy ny coefficients modely sy ny fampitahana ny fahombiazan'ny modely.