PDC بٹ ROP ماڈلز کی تشخیص اور ماڈل گتانکوں پر راک کی طاقت کے اثر کو کیسے جانیں؟

خلاصہ

تیل اور گیس کے کنوؤں کی کھدائی میں وقت بچانے اور آپریشنل لاگت کو کم کرنے کے لیے تیل کی قیمت کی موجودہ کم صورتحال نے ڈرلنگ کی اصلاح پر زور دیا ہے۔دخول کی شرح (ROP) ماڈلنگ ڈرلنگ کے پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کا ایک اہم ذریعہ ہے، یعنی تھوڑا سا وزن اور تیز تر ڈرلنگ کے عمل کے لیے روٹری رفتار۔ایکسل VBA، ROPPlotter میں تیار کردہ ایک ناول، آل آٹومیٹڈ ڈیٹا ویژولائزیشن اور ROP ماڈلنگ ٹول کے ساتھ، یہ کام ماڈل کی کارکردگی اور دو مختلف PDC بٹ ROP ماڈلز کے ماڈل گتانکوں پر راک کی طاقت کے اثرات کی تحقیقات کرتا ہے: ہیرلینڈ اور رامپرساد (1994) اور موتہاری ET رحمہ اللہ تعالی.(2010)۔یہ دونوں PDC بٹ ماڈلز کا موازنہ بیس کیس سے کیا جاتا ہے، عام ROP تعلق بنگھم (1964) نے بیکن شیل افقی کنویں کے عمودی حصے میں تین مختلف سینڈ اسٹون فارمیشنوں میں تیار کیا تھا۔پہلی بار، دوسری صورت میں اسی طرح کے ڈرلنگ پیرامیٹرز کے ساتھ لیتھولوجیز کی تحقیقات کرکے ROP ماڈل کے گتانکوں پر مختلف راک طاقت کے اثر کو الگ کرنے کی کوشش کی گئی ہے۔مزید برآں، مناسب ماڈل گتانک کی حدود کو منتخب کرنے کی اہمیت پر ایک جامع بحث کی جاتی ہے۔چٹان کی طاقت، جس کا حساب ہیرلینڈ اور موتاہاری کے ماڈلز میں ہوتا ہے لیکن بنگھم میں نہیں، اس کے نتیجے میں سابقہ ​​ماڈلز کے لیے مستقل ضارب ماڈل کوفیشینٹس کی اعلیٰ قدریں ملتی ہیں، اس کے علاوہ موتاہاری کے ماڈل کے لیے بڑھے ہوئے RPM ٹرم ایکسپونٹ کے علاوہ۔ہیرلینڈ اور رامپرساد کے ماڈل کو اس مخصوص ڈیٹا سیٹ کے ساتھ تین ماڈلز میں سے بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔روایتی ROP ماڈلنگ کی تاثیر اور لاگو ہونے پر سوالیہ نشان لگایا جاتا ہے، کیونکہ ایسے ماڈل تجرباتی گتانکوں کے ایک سیٹ پر انحصار کرتے ہیں جو بہت سے ڈرلنگ عوامل کے اثر کو شامل کرتے ہیں جو ماڈل کی تشکیل میں شامل نہیں ہوتے ہیں اور ایک خاص لتھولوجی کے لیے منفرد ہوتے ہیں۔

تعارف

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) بٹس غالب بٹ قسم ہیں جو آج تیل اور گیس کے کنوؤں کی کھدائی میں استعمال ہوتے ہیں۔بٹ کی کارکردگی کو عام طور پر دخول کی شرح (ROP) سے ماپا جاتا ہے، جو اس بات کا اشارہ ہے کہ کنویں کو کتنی تیزی سے سوراخ کرنے والے سوراخ کی لمبائی فی یونٹ وقت کے لحاظ سے کھود جاتا ہے۔کھدائی کی اصلاح کئی دہائیوں سے توانائی کمپنیوں کے ایجنڈوں میں سب سے آگے رہی ہے، اور تیل کی قیمت کے موجودہ کم ماحول کے دوران اسے مزید اہمیت حاصل ہو گئی ہے (Hareland and Rampersad, 1994)۔بہترین ممکنہ ROP پیدا کرنے کے لیے ڈرلنگ کے پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کا پہلا قدم سطح پر ڈرلنگ کی شرح سے حاصل کردہ پیمائش سے متعلق درست ماڈل کی ترقی ہے۔

کئی ROP ماڈلز، بشمول خاص طور پر ایک مخصوص بٹ قسم کے لیے تیار کردہ ماڈلز، ادب میں شائع کیے گئے ہیں۔یہ ROP ماڈل عام طور پر متعدد تجرباتی گتانکوں پر مشتمل ہوتے ہیں جو لیتھولوجی پر منحصر ہوتے ہیں اور ڈرلنگ پیرامیٹرز اور دخول کی شرح کے درمیان تعلق کو سمجھنے میں رکاوٹ بن سکتے ہیں۔اس مطالعے کا مقصد ماڈل کی کارکردگی کا تجزیہ کرنا ہے اور ماڈل کے گتانک مختلف ڈرلنگ پیرامیٹرز کے ساتھ فیلڈ ڈیٹا کو کس طرح جواب دیتے ہیں، خاص طور پر چٹان کی طاقت، دو کے لیے۔PDC بٹ ماڈلز (Hareland and Rampersad, 1994, Motahhari et al., 2010)ماڈل گتانک اور کارکردگی کا موازنہ بھی بیس کیس ROP ماڈل (Bingham, 1964) سے کیا جاتا ہے، ایک سادہ رشتہ جس نے پہلے ROP ماڈل کے طور پر کام کیا جو پوری صنعت میں بڑے پیمانے پر لاگو ہوتا ہے اور اب بھی استعمال میں ہے۔مختلف چٹان کی طاقتوں کے ساتھ تین سینڈ اسٹون فارمیشنوں میں کھدائی کرنے والے فیلڈ ڈیٹا کی چھان بین کی جاتی ہے، اور ان تینوں ماڈلز کے لیے ماڈل گتانکوں کا ایک دوسرے سے موازنہ کیا جاتا ہے۔یہ فرض کیا جاتا ہے کہ ہر چٹان کی تشکیل میں ہیرلینڈ اور موتاہاری کے ماڈلز کے گتانک بنگھم کے ماڈل گتانکوں کے مقابلے میں وسیع رینج پر محیط ہوں گے، کیونکہ بعد کی تشکیل میں چٹان کی مختلف طاقت کو واضح طور پر شمار نہیں کیا جاتا ہے۔ماڈل کی کارکردگی کا بھی جائزہ لیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں شمالی ڈکوٹا میں بیکن شیل ریجن کے لیے بہترین ROP ماڈل کا انتخاب کیا جاتا ہے۔

اس کام میں شامل آر او پی ماڈلز غیر لچکدار مساوات پر مشتمل ہیں جو ڈرلنگ کی شرح سے ڈرلنگ کے چند پیرامیٹرز کا تعلق رکھتے ہیں اور تجرباتی گتانکوں کا ایک سیٹ پر مشتمل ہوتے ہیں جو مشکل سے ماڈل ڈرلنگ میکانزم کے اثر کو یکجا کرتے ہیں، جیسے ہائیڈرولکس، کٹر-راک تعامل، بٹ ڈیزائن، نیچے سوراخ اسمبلی کی خصوصیات، مٹی کی قسم، اور سوراخ کی صفائی.اگرچہ یہ روایتی ROP ماڈل عام طور پر فیلڈ ڈیٹا کے مقابلے میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ نہیں کرتے ہیں، لیکن یہ نئی ماڈلنگ تکنیکوں کے لیے ایک اہم قدم فراہم کرتے ہیں۔بڑھتی ہوئی لچک کے ساتھ جدید، زیادہ طاقتور، اعداد و شمار پر مبنی ماڈلز ROP ماڈلنگ کی درستگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔Gandelman (2012) نے ROP ماڈلنگ میں روایتی ROP ماڈلز کے بجائے مصنوعی عصبی نیٹ ورکس کو استعمال کرنے کی اطلاع دی ہے۔Bilgesu et al کے کاموں میں ROP کی پیشن گوئی کے لیے مصنوعی اعصابی نیٹ ورکس کو بھی کامیابی کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔(1997)، موران وغیرہ۔(2010) اور Esmaeili et al.(2012)۔تاہم، ROP ماڈلنگ میں اس طرح کی بہتری ماڈل کی تشریح کی قیمت پر آتی ہے۔لہذا، روایتی ROP ماڈل اب بھی متعلقہ ہیں اور یہ تجزیہ کرنے کے لیے ایک مؤثر طریقہ فراہم کرتے ہیں کہ کس طرح ایک مخصوص ڈرلنگ پیرامیٹر دخول کی شرح کو متاثر کرتا ہے۔

ROPPlotter، ایک فیلڈ ڈیٹا ویژولائزیشن اور ROP ماڈلنگ سوفٹ ویئر جو Microsoft Excel VBA (Soares، 2015) میں تیار کیا گیا ہے، ماڈل کوفیشینٹس کا حساب لگانے اور ماڈل کی کارکردگی کا موازنہ کرنے میں کام کرتا ہے۔