تعیین وزن روی مته بهینه در test off-drill با استفاده از شبکه عصبی و انرژی ویژه مکانیکی

برای تعیین مقادیر بهینه وزن روی مته و سرعت چرخش مته از test off-drill استفاده میشود. در این تست در بازههای محدود حفاری، وزنهای مختلفی اعمال میشود و سرعت حفاری اندازهگیری میشود. وزن روی متهای که بیشترین سرعت حفاری را به ما میدهد، به عنوان وزن روی مته بهینه در نظر گرفته میشود. در سال 1991بورگوین و همکاران اثبات کردند وزن روی متهای که بیشترین سرعت حفاری را به ما میدهد نقطه بهینه نیست، بلکه نقطه بیشینه سرعت حفاری، در خارج از محدوده کارآمد حفاری قرار دارد. زیرا در این ناحیه هیدرولیک موجود نمیتواند همه خردهها را از زیر مته حفاری خارج کند و مته دوباره اقدام به خرد کردن خردههای مرحله قبل میکند. به عبارت دیگر انرژی بیشتری صرف میکنیم اما درصد کمی از این انرژی اضافه صرف حفاری سازند جدید میشود در نتیجه انرژی ویژه مکانیکی بیشتر میشود و بازده عملیات حفاری کاهش مییابد و مته بیشتر ساییده میشود، از طرف دیگر ارتعاشات رشته حفاری و احتمال توپی شدن مته افزایش مییابد. نقطه بهینه، نقطهای است که دارای کمترین انرژی ویژه مکانیکی است. برای یافتن این نقطه ابتدا با استفاده از دادههای تست و استفاده از شبکه عصبی مدل انرژی ویژه مکانیکی برای سازند به دست آورده شد. سپس با استفاده از زمان سیر موج فشاری و برشی و خواص سنگ و درصد شیل آن مقدار مقاومت فشاری تک محوره و سه محوره سنگ محاسبه شد سپس مقدار بازده مکانیکی حفاری به ازای مقادیر مختلف وزن روی مته محاسبه شد و وزن روی متهای که بیشترین بازده و کمترین انرژی ویژه مکانیکی را داشت به عنوان مقدار بهینه معرفی شد.

کلیدواژه ها:

انرژی ویژه مکانیکی ، سرعت حفاری ، شبکه عصبی ، وزن روی مته ، بازده مکانیکی