Maximizing Drilling Performance With Real-Time Surveillance System Based on Parameters Optimization Algorithm

CUI Meng; SUN Mengci; ZHANG Jinwen; KANG Kai; LUO Yucai

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Maximizing Drilling Performance With Real-Time Surveillance System Based on Parameters Optimization Algorithm

机译：基于参数优化算法的实时监控系统最大化钻井性能

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With deeper exploration and development of hydrocarbon reservoirs, a novel drilling parameters optimization algorithm, named as Navigation Optimization (NAVO) based on mechanical specific energy (MSE) theory, was investigated to continually improve the rate of penetration (ROP) and drilling performance. From the perspectives of rock mechanics and conservation of energy, the relationship among drilling parameters, ROP and MSE has been derived from comprehensive analysis of optimized drilling mechanism. Based on the R.Teale MSE model, the specific energy concept, considering the effect of hydraulics energy on rock breaking efficiency, is further extended based on the hydro-mechanical specific energy (HMSE). With the principle of maximum ROP and minimum HMSE, drilling parameter recommendation model was established, and a real-time drilling optimization system was developed and named as DrillNAV. The DrillNAV system could monitor all dynamic drilling parameters during drilling operations and feed back the advisory for drillers in real time. A pilot test showed the use of DrillNAV provided about 35% higher ROP with identification of downhole vibrations. It showed that NAVO algorithm can optimize drilling parameters in real time, which can be used to drilling performance evaluation and rock breaking analysis so as to raise the ROP and reduce drilling cost.

机译：随着油气藏的深入勘探和开发，研究了一种基于机械比能（MSE）理论的钻井参数优化算法，即导航优化（NAVO），以不断提高渗透率（ROP）和钻井性能。从岩石力学和能量守恒的角度出发，通过对优化钻井机理的综合分析，得出了钻井参数，ROP和MSE之间的关系。在R.Teale MSE模型的基础上，考虑了水力能量对岩石破碎效率的影响，比能概念进一步基于液压机械比能（HMSE）进行了扩展。以最大ROP和最小HMSE为原则，建立了钻井参数推荐模型，开发了实时钻井优化系统，并命名为DrillNAV。 DrillNAV系统可以在钻井作业期间监视所有动态钻井参数，并实时反馈钻井者的建议。一项中试测试表明，使用DrillNAV可以识别出井下振动，从而将ROP提高了约35％。结果表明，NAVO算法可以实时优化钻井参数，可用于钻井性能评价和破岩分析，从而提高了ROP，降低了钻井成本。

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来源
《Advances in Petroleum Exploration and Development》 |2014年第1期|共10页
作者
CUI Meng; SUN Mengci; ZHANG Jinwen; KANG Kai; LUO Yucai;
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中图分类海上油气田勘探与开发;
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