Tóm tắt

Bài báo giới thiệu DEMSE - phương pháp mới trong việc xác định áp suất vỉa theo thời gian thực phục vụ cập nhập hoặc hiệu chỉnh thiết kế giếng khoan. Phương pháp này là sự kết hợp các thông số vận hành khoan (moment xoắn, tốc độ khoan cơ học, tốc độ xoay, tải trọng lên choòng) và hiệu suất khoan (DE); dựa trên cơ sở năng lượng riêng cơ học (MSE) hay năng lượng cần thiết để phá một đơn vị thể tích đá và chênh áp suất (hiệu số giữa áp suất đáy giếng và áp suất lỗ rỗng). Bằng cách xem xét cả moment xoắn và thông số cơ học, DEMSE khắc phục được nhược điểm của phương pháp hệ số mũ - chỉ xem xét ảnh hưởng của tải trọng lên choòng, tốc độ xoay, tốc độ khoan cơ học. Kết quả nghiên cứu chứng minh DEMSE có ưu điểm hơn so với phương pháp hệ số mũ khi tính toán áp suất vỉa và cho kết quả phù hợp so với phương pháp sử dụng dữ liệu địa vật lý giếng khoan.

Từ khóa: Áp suất vỉa, năng lượng riêng cơ học, hệ số mũ, hiệu suất khoan.

Pore pressure estimation during drilling based on mechanical specific energy and drilling efficiency

Summary.

This paper describes DEMSE, a new method that uses surface drilling data to determine, in real time, the pore pressure needed to update the well design. This pore pressure estimation method is a combination of available drilling data (such as torque, rate of penetration and weight on bit), and drilling efficiency (DE), based on the concepts of mechanical specific energy (MSE) or the energy spent at the bit to remove a volume of rock and the differential pressure (wellbore pressure minus pore pressure). Unlike the d-exponent methodology (dXc), which is an empirical correlation considering only weight on bit (WOB), rotation per minute (RPM), and rate of penetration (ROP), DEMSE is an energy-based approach that also takes into account the torque (T) and mechanical properties in addition to WOB, RPM, ROP. The result shows that DEMSE has a significant benefit over the dXc method, in terms of predictive capability, by reducing the subjectivity that is involved in dXc-based pore pressure estimates. Moreover, the results of DEMSE are consistent with the pore pressure estimated by the well log data method.

Key words: Pore pressure, mechanical specific energy, d-exponent, drilling efficiency.

Xem chi tiết