Stephan de Carvalho Küng
Título
Previsão de Taxas de Penetração na Perfuração de Poços de Petróleo com Brocas de Cortadores Fixos
Resumo
O Modelo de Ohara para previsão de ROP (Taxa de Penetração) foi desenvolvido para uso perfurações com brocas tricônicas. Sua metodologia não necessariamente se ajustará a outro cenário de perfuração por depender de parâmetros específicos da broca para a qual foi desenvolvida. O presente trabalho estuda a aplicabilidade do Modelo de Ohara em perfurações com brocas de cortadores fixos, denominadas PDC (Polycrystalline Diamond Compact), por meio do ajuste de parâmetros via equações normais. Ao adaptar o modelo faz-se necessário avaliar suas variáveis de entrada, principalmente, o desgaste dos cortadores, diferencial de pressão e resistência à compressão da rocha. Baseado nessas três variáveis realizam-se simulações buscando-se encontrar a melhor combinação entre as propostas de cálculo para cada uma delas e a sensibilidade do modelo em relação a cada uma dessas variáveis. Avaliam-se as diferenças entre as ROP reais e as previstas pelo Modelo de Ohara adaptado para PDC, comparando a ROP média do intervalo perfurado, erro médio absoluto e SMAPE (Symmetric Mean Absolute Percentage Error), para o conjunto de dados disponível e o uso do modelo em um acompanhamento em tempo real.
Abstract
The Ohara ROP (Rate of Penetration) Predictive Model was developed for tricone bits. Its methodology could not be useful for another drilling scenario. The study checks the applicability of Ohara’s Model in fixed cutter bits, like the PDC bit (Polycrystalline Diamond Compact), using normal equations for the adjustment of parameters. For better evaluation of a possible adaptabiltiy in different drilling scenarios it is necessary to analyze the variables used by the model, mainly, the bit dull grade, the differential pressure and rock strength. Based on these three variables there are runned simulations aiming to find the best combination between the proposed calculations for each variable estimating the ROP also, identifying their implications in the model doing a sensitivity analysis of their influence in the ROP predictions. It is compared the real ROP and the predicted ROP by Ohara’s Model adapted to PDC, analyzing the average ROP measured and its average absolut error in a drilled interval, thus the SMAPE (Symmetric Mean Absolute Percentage Error), to check its application in real time operations.
