فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بهینه‌سازی نرخ نفوذ حفاری (ROP) که به‌عنوان یکی از عوامل مؤثر بر کارایی و بهره‌وری عملیات حفاری شناخته می‌شود، نقش حیاتی در موفقیت این فرایند ایفا می‌کند و به طور مستقیم بر کاهش زمان حفاری و هزینه‌های مرتبط تأثیر می‌گذارد. در این تحقیق که در یکی از میادین خلیج‌فارس انجام شد بر اساس داده‌های پتروفیزیکی و مکانیک سنگی، پارامترهای ژئومکانیکی در چاه موردمطالعه تخمین زده شد و علاوه‌برآن تغییرات فشار منفذی، تنش و شرایط پایداری چاه با مدل‌سازی ژئومکانیکی یک‌بعدی با نرم‌افزار ژئو لاگ ساخته شد. پس از بررسی صورت‌گرفته از مدل‌سازی ژئومکانیکی و حفاری، پارامترهای مورداستفاده جهت مدل‌سازی نرخ نفوذ با نرم‌افزار متلب مورداستفاده قرار گرفتند. مدل‌سازی و بهینه‌سازی نرخ نفوذ با دو پایگاه‌داده (داده‌های حفاری و داده‌های حفاری - ژئومکانیکی) صورت گرفت. در ابتدا ماتریس همبستگی بین پارامترهای ژئومکانیکی و پتروفیزیکی و نرخ نفوذ حفاری تشکیل داده شد که 8 پارامتر در پایگاه داده حفاری-ژئومکانیکی و 6 پارامتر در پایگاه داده حفاری کمترین مقدار RMSE را بین داده‌های حقیقی و پیش‌بینی شده ROP داشتند و از این پارامترها در مدل‌سازی نرخ نفوذ به دو روش MLP و RF استفاده شد که روش RF به عنوان روش نهایی مدل‌سازی مورد استفاده قرار گرفت. پس از مدل‌سازی نرخ نفوذ، برای قسمت بهینه‌سازی هم با توجه به ویژگی‌های الگوریتم‌های مختلف، الگوریتم MOPSO برایبهینه‌سازی انتخاب شد که بدین ترتیب با انجام بهینه‌سازی روی پارامترهای قابل کنترل، متوسط سرعت حفاری با پایگاه داده حفاری به 1/14 متر بر ساعت و با پایگاه داده حفاری-ژئومکانیکی به 5/15 متر بر ساعت خواهد رسید و زمان حفر این محدوده عمقی از چاه (360 متر) با استفاده از پایگاه داده حفاری، 65/2 ساعت و با استفاده از پایگاه داده حفاری-ژئومکانیکی، 9/4 ساعت کاهش خواهد یافت که تأثیر استفاده از داده‌های ژئومکانیکی روی بهینه‌سازی پارامترهای حفاری را نشان می‌دهد.