نرم افزارهای مهندسی حفاری و استخراج

آشنایی با گرایش های مهندسی نفت

در سال های اخیر فرآیند طراحی مسیر چاه با توجه به چالش های جدید، همچون افزایش طول حفاری و پیامد آن افزایش مشکلات حفاری، مهندسین را غالباً بسوی استفاده از برنامه حفاری جهتدار چاه ها سوق می دهد.
نرم افزارهای مهندسی حفاری نیز که در ادامه به معرفی برخی از آنها می پردازیم در جهت پاسخ به این نیاز برآمده اند.

نرم افزار Drilling Office

نرم افزار Drilling Office یکی از نرم افزارهای قدرتمند شرکت Schlumberger در زمینه حفاری می‌باشد. این نرم افزار برای برنامه ریزی و طراحی چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار گرفته و به صورت سیستم یکپارچه، ابزار مورد نیاز را در دسترس مهندسان حفاری قرار می دهد تا در حداقل زمان و با کمترین هزینه و خطا، محاسبات مربوط به عملیات حفاری را انجام دهند.
محاسبات مربوط به عملیات حفاری شامل طراحی مسیر چاه، محاسبات نزدیکی و تداخل دو چاه در یک منطقه، طراحی مجموعه ته چاهی (BHA)، محاسبات هیدورلیک، محاسبات مربوط به حفاری انحرافی، محاسبات Torque & Drag و نمایش ۳ بعدی مسیر چاه طراحی شده، تنها بخشی از کارایی های این نرم افزار قدرتمند است.

نرم افزار LandMark

نرم افزار لندمارک LandMark توسط شرکت آمریکایی هالیبرتون طراحی شده است که بطور گسترده ای در صنایع بالادستی نفت مورد استفاده قرار می گردد. برای یک مهندس حفاری بسیار مهم است، که امکان انجام تمام محاسبات از ابتدا تا آخرین مرحله طراحی یک چاه را بتواند با استفاده از یک نرم افزار انجام دهد.
امروزه عنصر مهم در طراحی چاهها روند همکاری بین افراد مسئول در تمام سطوح تصمیم گیری است. نرم افزار لندمارک این امکان را با استفاده از یک پایگاه داده مشترک که برای پشتیبانی از سطوح مختلف از داده های مورد نیاز، برای استفاده در مهندسی حفاری، فراهم آورده است.

نرم افزار flac 3D

Flac3dیا همان Fast Lagrangian Analysis of Continua یکی از نرم­ افزارهای محبوب مهندسان و پژوهشگران ژئوتکنیک و از جمله محصولات کمپانی آمریکایی Itasca می­باشد. این کمپانی ارائه دهنده نرم ­افزارهایی مانند UDEC, 3DEC, Flac 2D, PFC است که امروزه به صورت حرفه­ ای در بسیاری از طراحی­ های علوم مکانیک خاک و مکانیک سنگ مورد استفاده قرار می­گیرند. نرم افزار سه بعدی Flac3d بر اساس روش عددی تفاضل محدود بوده و برای محاسبات و تحلیل های مهندسی نوشته شده است. قابلیت این نرم افزار در حالت سه بعدی نسبت به حالت دو بعدی افزایش یافته و رفتار سه بعدی سازه خاکی، سنگی یا سایر مواد که دارای جریان پلاستیک هنگام رسیدن به حد تسلیم هستند را شبیه سازی می کند. طرح محاسباتی صریح لاگرانژی و روش زون سازی ترکیب کننده جدا کننده در این نرم افزار استفاده شده است تا ریزش پلاستیک و جریان را به درستی مدل کند.
علاوه بر موارد کاربردی که در بالا ذکر شد، این برنامه از قابلیت‌های دیگری نیز برخوردار می‌باشد که عمده‌ترین کاربرد آن در مسائل ژئوتکنیک و مسائل پایداری چاه در مهندسی حفاری می‌باشد. از این برنامه همچنین برای تحلیل و طراحی در مهندسی معدن و ساختارهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برنامه روش حل معادلات جابجایی، امکان تحلیل شکست و ریزش را که پدیده مهمی در معدنکاری می باشد فراهم می‌سازد.
همانطور که ذکر شد برنامه FLAC یک برنامه دوبعدی می‌باشد. نرم‌افزار FLAC3D نسخه سه‌بعدی این نرم‌افزار است و امکان مدل‌کردن ساختارهای مختلف را به‌صورت سه‌بعدی برای کاربر فراهم می‌کند و دستیابی به جواب‌های دقیق‌تر را ممکن می‌سازد. از مزایای مدل سه بعدی شامل چرخش، تحلیل از زوایای گوناگون، تعیین دقیق تنش های واقعی و… برخوردار می باشد.

نرم افزار Drillbench

Schlumberger Drillbench یک نرم افزار شبیه سازی حفاری پویا برای کنترل فشار, کنترل ضربه, مدیریت و عملیات زیر ساختی می باشد. به چالش کشیدن یک حفاری موفق نیاز به درک عمیق از هیدرولیک در طول تمام مراحل عملیت است. روند حفاری بسیار پویا و پیچیده به مدل بوده که به بسیاری از دینامیک ها به طور سنتی نادیده گرفته شده است. با این حال با کاهش حاشیه عملیاتی, تاثیر اثرات پویا در حال رشد است. همراه با افزایش هزینه های ساخت و ساز خوب, مدلسازی دینامیک ضروری و استراتژیک مهمی می باشد. انجام شبیه سازی در نرم افزار Drillbench شبیه سازی حفاری پویا, دارای قابلیت های کلیدی تکرار یک عملیات حفاری و ارائه دقت با مدل های ساده حالت پایدار ممکن نیست. نرم افزار Drillbench یک ابزار کاربر پسند را برای تمامی مهندسین حفاری برای به چالش کشیدن حفاری ها فراهم می کند.