KFUPM ePrints

Utilizing Field Data to Understand the Effect of Drilling Parameters and Mud Rheology on Rate of Penetration in Carbonate Formations

l Utilizing Field Data to Understand the Effect of Drilling Parameters and Mud Rheology on Rate of Penetration in Carbonate Formations. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
4Mb

Arabic Abstract

يقيس معدل سرعه الحفر كميه الصخور التي يتم ازالتها من البئر بمعدل قدم واحد لكل ساعه. تبرز اهميه هذه القيمه بالنسبه لشركات الحفر في كونها مقياسً لجدوى الاداء اثناء حفر البئر وكم من المده اللتي سوف تستغرق لحفر كامل البئر. على مدى الازمان ، تحاول الكثير من هذه الشركات قياس المعدل الحقيقي لسرعه الحفر او حتى مجرد التنبؤ به ، سواءً باستخدام معادلات رياضيه او باستخدام بيانات حقيقيه سابقه بهدف تقليل التكاليف الكلية التي تصرف لحفر بئر نفطي واحد. عندما نبحث في الكتب او المجلات والاوراق العلميه نجد ان هناك كتاباً تطرقوا لهذا الموضوع لكنهم ركزوا فقط على خصائص الحفر الميكانيكيه دون اخذ الاعتبار للخصائص الطينيه والهيدروليكيه لسائل الحفر. هناك قله من الباحثين الذين تطرقوا للخصائص الطينيه والهيدروليكيه لسائل الحفر ، لكنهم استخدموا عدد قليل جداً من البيانات لاثبات وجهه نظرهم. في هذا البحث تم استخدام اكثر من 7,800 من بيانات الحفر الحقيقيه للتاكيد على العلاقه القويه بين معدل سرعه الحفر وبين خصائص الحفر الميكانيكيه مثل معدل سرعه دوران انابيب الحفر وكميه الوزن المفروضه على رأس الحفاره. ايضاً تم ملاحظه نفس العلاقه القويه بين معدل سرعه الحفر وبين الخصائص الطينيه والهيدروليكيه مثل كثافه طين الحفر ولزوجته. اخيراً ، المعادله التي تم تطويرها في هذا البحث شملت كلاً من خصائص الحفر الميكانيكيه والطينيه واظهرت معدل خطأ صغير جداً اذا ما تم استخدامها على آبار اخرى لحساب معدل سرعه الحفر. هذا سيفتح المجال لحساب معدل سرعه الحفر قبل حفر اي بئر.

English Abstract

Rate of Penetration (ROP) is defined as the volume of rock removed per unit area (ft) per unit time (hr). This important measurement factor is often captured by many drilling companies to gauge the speed and the efficiency of the time spent to drill a well. They closely monitor it and try their best to increase it as much as possible. It’s very challenging to predict ROP values before drilling any well for the purpose of optimization, however, it can be approximated through the use of pure mathematical equations, or using real data to understand the effect of each parameter. There are several published models to predict ROP values, however, most of them focus on the drilling parameters such as: string revolutions per minute (RPM), weight on bit (WOB), pumping rate (GPM), etc. Only few researchers focused on the effect of mud properties and their influence on ROP values using few or little data, and their results suggested a certain relation of those parameters. In this research, 7,800 real data point was used to confirm the strong relationship between the rate of penetration and the drilling parameters such as the RPM and WOB. The same behavior was observed with mud parameters especially density and plastic viscosity. The model developed in this research captures the effect of both drilling parameters and mud properties, and showed a strong R2 value averaging around 0.93 for the three wells.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Petroleum > Drilling Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Petroleum Engineering Dept
Committee Advisor:Elkatatny, Salaheldin
Committee Members:Al-majid, Abdulaziz and Mahmoud, Mohamed
ID Code:140167
Deposited By:AHMAD ALABDULJABBAR (g200679600)
Deposited On:05 Feb 2017 09:51
Last Modified:05 Feb 2017 09:51

Repository Staff Only: item control page