ANALYSIS OF OPTIMIZATION ANALYTICAL MODELS BASED ON SPECIFIC ENERGY APPLIED TO EVAPORITE ROCKS

• Main Author: CARLA MASSIGNANI CARRAPATOSO
• Other Authors: SERGIO AUGUSTO BARRETO DA FONTOURA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2011
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=17928@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=17928@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === A indústria do petróleo sempre investiu em pesquisa de modo a otimizar as operações de perfuração. O objetivo é desenvolver tecnologia para aumentar a taxa de penetração e reduzir o tempo não produtivo durante a perfuração. As recentes descobertas de campos de petróleo localizados em camadas profundas, cobertas por espessas camadas de evaporitos aumentaram a importância dos estudos associados com a otimização nas bacias marítimas brasileiras do pré-sal. Existem muitos modelos para a previsão da taxa de penetração baseados em parâmetros operacionais tais como peso sobre a Broca (WOB), taxa de penetração (ROP), torque a rotação da broca (RPM), e resistência à compressão da rocha. A energia mecânica específica é o parâmetro freqüentemente usado como referência para estabelecer a eficiência das operações de perfuração assim como identificar o que deve ser modificado de modo a melhorar a perfuração. Esta dissertação analisa diferente métodos de otimização de perfuração baseados na energia mecânica específica. Estes métodos são aplicados a um conjunto de dados que consiste nos parâmetros de perfuração (WOB, T, RPM, ROP) obtidos ao longo dos trechos de evaporitos em 6 poços perfurados com broca PDC. Dados de ensaios de perfuração de grande escala realizados em laboratório também foram analisados nesta dissertação. Este estudo conclui que a energia mecânica específica ideal em muitas das operações está relacionada com uma parcela da resistência à compressão confinada da rocha. === The oil industry has always invested in research in order to optimize drilling operation. The aim is to develop technology to increase the rate of penetration and reduce the non-productive time during drilling. The recent discovery of large oil reserves located in very deep layers that are covered with thick salt layers has increased the importance of studies associated with drilling optimization in Brazilian offshore sub-salt oil fields. There are many models to predict rate of penetration based on operational parameters, drill bit type and rock properties. The specific mechanical energy is the parameter often used as reference to guide the efficiency of the drilling operation as well as to identify what has to be changed in order to improve the drilling. This dissertation analyses different methods for drilling optimization based on the specific mechanical energy. These methods are applied to a data set that consists of drilling parameters (weight-onbit, torque, rate of penetration, rotation per minute) for 6 wells along the sections of evaporites. Large-scale drilling experiments carried out at the laboratory were also used. The study concludes that the ideal specific mechanical energy on most operations is related to a fraction of the confined compressive strength of the rock.