عنوان پایان‌نامه
توسعه نرم افزاری طراحی لوله جداری به روش احتمالاتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی حفاری و بهره برداری نفت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 156;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62178;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1399.
- تاریخ دفاع
- ۲۸ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- ایمان سعادتمند
- استاد راهنما
- علی نخعی
- چکیده
- لوله‌های جداری چندین وظیفه مهم را در حفاری و تکمیل چاه بر عهده دارند، از جمله اینکه از ریزش چاه در حین حفاری جلوگیری کرده و سیالات حفاری را از سازندهای زیر سطحی و سیالات سازندی جدا میکنند. طراحی لوله جداری یکی از پرهزینهترین قسمتهای یک برنامه حفاری بوده و به طور متوسط 18 درصد از هزینه تمام شده یک چاه را تشکیل میدهد. بنابراین طراحی کم هزینهترین برنامه جداری که اجازه حفاری و فعالیت ایمن چاه را در طول عمر آن فراهم آورد امری ضروری است. روش قطعی در طراحی لوله جداری بر مبنای ضریب اطمینان بین حداکثر بار پیش‌بینی شده و مقاومت ارائه شده برای لوله‌های جداری می‌باشد. این روش اگرچه ریسک موجود در طراحی را به حداقل ممکن می‌رساند اما راهکاری برای کمّی سازی ریسک طراحی ندارد. و اما به منظور کمّی سازی سطح اطمینان موجود در یک الگوی طراحی یک روش جدید ارائه شده است که در این روش توابع توزیع احتمالی برای بارهای وارد بر لوله جداری براساس پیشینه‌ی میدان و همچنین تجربیات حفاری و نیز توابع توزیع احتمالی برای خواص لوله‌های جداری بر مبنای آزمایشهای انجام گرفته بر روی انواع لوله‌های جداری بدست می‌آید. روش طراحی احتمالاتی با در نظر گرفتن این دو توزیع احتمال در شرایط مختلف میزان ریسک موجود در یک الگوی طراحی را به صورت کمّی بیان می‌کند، اما اگر بتوان سطح اطمینان موجود در یک الگوی طراحی را کمّی‌سازی کرد تصمیم‌گیری برای انتخاب یک الگوی طراحی می‌تواند بر مبنای برقراری تعادل بین میزان هزینه و ریسک انجام گیرد. در واقع این روش می‌تواند چندین الگوی طراحی با سطوح اطمینان مختلف برای یک چاه را در اختیار مهندسان قرار دهد از بین آنها بهترین گزینه هم از لحاظ فنی و هم از لحاظ اقتصادی را انتخاب کنند.
- Abstract
- Casing serves several important functions in drilling and completing a well. It prevents collapse of the borehole during drilling and hydraulically isolates the wellbore fluids from the subsurface formations and formation fluids. Casing has become one of the most expensive parts of a drilling program; studies have shown that the average cost of tubulars is about 18% of the average cost of a completed well. Thus, an important responsibility of the drilling engineer is to design the least expensive casing program that will allow the well to be drilled and operated safely throughout its life. Deterministic tubular design methods are based on a specific margin (i.e., "safety factor") between the maximum anticipated field load and the published rating of the tubular. This technique minimizes the risk of failure but promotes overdesign because of the conservativeness in the tubular rating and in the assumed high-load case. To quantify the safety of a particular design, we developed a new method that accounts for the variation of field loadings and tubular performance. Probability distributions for load and capacity are developed on the basis of assumed field-load histories and actual test results on tubular performance. Reliability design methods are used to combine these distributions and to quantify the probability of failure. Results show that current design factors do not provide an effective reliability measurement. If reliability is quantified with the proposed method, decisions can be made that properly balance economics, safety, and uncertainty.
