Sondaj Optimizasyonu Programının Galle Ve Woods Metodu İçin Geliştirilmesi

Abstract

Petrol ve doğal gaz kuyularının sondajı her zaman maliyetli olmuştur. Karadan derin deniz sularının sondajına geçişte maliyet farkları ve yüksek yatırım miktarları sondaj optimizasyonlarının önemini daha da artırmıştır. Bu miktarlar günümüzde yüz milyon ABD dolarını geçmektedir. Bu amaçla sondaj optimizasyonunda en iyi sondaj parametreleri (matkap yükü, dönme hızı, hidrolik vb.) kombinasyonlarını hem sondaj öncesi planlamada hem de sondaj operasyonları sırasında gerçek zamanda veren programlar geliştirilmiştir. Bu konuda yapılmış çok sayıda literatür çalışması vardır. Endüstri tarafından kullanılan sondaj optimizasyon modelleri genel olarak aşağıdaki gruplar halinde verilebilir: - Regresyon Metodu - Drill – Off Test Metodu - Galle ve Woods Analitik Metodu Bu çalışmada Galle ve Woods modeli analitik bir çözüm yöntemi olması nedeniyle tercih edilmiştir. Ancak, bu modelin önerildiği şekliyle kullanılması beşinci bölümde gösterildiği gibi çok zor ve karmaşıktır. Çözüm yönteminin grafiksel olması, okuma hatalarının yapılma olasılığını yükseltmektedir. Çözümde grafikten okunan değerlerin kullanılması ve sonuçların bu okumalara çok hassas olması yöntemin kolayca uygulanabilirliğine engel oluşturmaktadır. Diğer taraftan, bu modele ait denklemlerin türetimleri literatürde verilmemiştir ve kaynak olarak gösterilen çalışmalara artık ulaşılamamaktadır. Bu nedenle modele ait tüm denklem türetimleri bu çalışmada yeniden yapılmış ve çalışma ekinde verilmiştir. Ayrıca modelde matkap yüküne bağlı bir fonksiyon şeklinde tanımlanan L parametresi için Newtonian interpolasyon yöntemi kullanılarak, yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni yaklaşım sonucu, L parametresi hesaplarında oluşan hata payı % 15’den %1’in altına indirilmiştir. Petrol ve doğal gaz kuyularının sondajı her zaman maliyetli olmuştur. Karadan derin deniz sularının sondajına geçişte maliyet farkları ve yüksek yatırım miktarları sondaj optimizasyonlarının önemini daha da artırmıştır. Bu çalışmada Galle ve Woods modeli analitik bir çözüm yöntemi olması nedeniyle tercih edilmiştir. Ancak, bu modelin önerildiği şekliyle kullanılması beşinci bölümde gösterildiği gibi çok zor ve karmaşıktır. Çözüm yönteminin grafiksel olması, okuma hatalarının yapılma olasılığını yükseltmektedir. Çözümde grafikten okunan değerlerin kullanılması ve sonuçların bu okumalara çok hassas olması yöntemin kolayca uygulanabilirliğine engel oluşturmaktadır. Modele ait tüm denklem türetimleri bu çalışmada yeniden yapılmış ve çalışma ekinde verilmiştir. Ayrıca modelde matkap yüküne bağlı bir fonksiyon şeklinde tanımlanan L parametresi için Newtonian interpolasyon yöntemi kullanılarak, yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni yaklaşım sonucu, L parametresi hesaplarında oluşan hata payı % 15’den %1’in altına indirilmiştir. Yukarıda belirtilen zorlukları azaltmak ve modelin kolay kullanılabilirliğini sağlamak amacıyla Delphi yazılım dilinde Galle ve Woods yöntemi ile sondaj optimizasyonu yapan bir program kodu geliştirilmiştir. Geliştirilen bu program literatürde verilen veriler ile test edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Programdan ve literatürden elde edilen sonuçların birbirleriyle aynı oldukları gösterilmiştir.

Drilling procedures of the oil and gas wells have always been highly priced and passing through on to deep water offshore drilling which brought together increasing investment made driling optimization much more important. Those investments necessitate more than one hunderd million dollars nowadays. For this purpose drilling optimization programs have been developed which considers best combinations of the driling parameters such as weight on bit, rotary speed, hydraulics etc. during the pre – drilling planning or real time drilling operations. In order to get the proper answer to above mentioned issues lots of work and study have been done and literature riview section presents some of them. Drilling optimization methods mostly used by industry are given in groups generally: - Multiple Regression Method - Drill off Test Method - Galle and Woods Analytical Method In this study, Galle and Woods method prefered because it provides analytical solutions. Most of the derivations of this method are produced. However, interpolation function is also generated and used successfully for the parameter L which is the function of the bit weight has unknown physical meaning. Using those interpolation function during the calculation procedures, error percentage is reduced from %15 to less than %1. Besides usage of this model with the proposed manner is very difficult and very complicated as shown and explained in the fifth chapter. Providing combined graphical solutions also increases the probability of false reading of parameters that are very sensitive during calculations. Drilling procedures of the oil and gas wells have always been highly priced and passing through on to deep water offshore drilling which brought together increasing investment made drilling optimization much more important. In order to get the proper answer to above mentioned and other drilling operation issues Galle and Woods drilling optimization method preferred. It provides analytical solutions. Most of the derivations of this method are produced. However, interpolation function is also generated and used successfully for the L parameter which is the function of the weight has unknown physical meaning. Using interpolation function during the calculation procedures reduced error percentage from %15 to less than %1. Besides using proposed original model is very difficult and very complicated which is shown in the fifth chapter. Providing combined graphical solutions also increased the probability of false reading and values read from the graphics are very sensitive during calculations is among observed results. To reduce the above mentioned toughness user friendly program developed in Delphi. The results obtained using developed user friendly program compared with the results presented in literature and reasonable outcomes are achieved.