مروری بر کاربردهای انرژی مخصوص مکانیکی در حفاری چاه‌های نفت و گاز

تاریخچه مطالعات مفهوم انرژی مخصوص مکانیکی به بیش از نیم‌قرن می‌رسد. انرژی مخصوص مکانیکی به‌عنوان انرژی موردنیاز برای تخریب، حذف و حفاری یک واحد حجمی سنگ نخستین بار توسط تئال در سال 1965 ارائه شد. مفهوم انرژی مخصوص مکانیکی باگذشت زمان در فرم‌های مختلفی ارائه شده است که هرکدام از این فرم‌ها، تاثیر پارامترهای مختلف مربوط به دکل، حفاری و سازند را ترکیب می‌کنند. مفهوم انرژی مخصوص مکانیکی در پژوهش‌های مختلف، در مواردی ازجمله پیش‌بینی ویژگی‌ها و پارامترهای سنگ، بهینه‌سازی تکمیل چاه، انتخاب مته مناسب و تخمین فشار منفذی کاربرد یافته است. یکی از مزیت‌های اصلی استفاده از این مفهوم در کاربردهای مختلف، هزینه کمتر و موجود بودن داده‌ها در کل عمق چاه می‌باشد. داده‌های دیگر نظیر داده‌های چاه پیمایی و چاه آزمایی در بازه محدودی از چاه وجود دارند. در این پژوهش، فرم‌های مهم انرژی مخصوص مکانیکی ارائه و مهم‌ترین کاربردهای این مفهوم در عملیات حفاری چاه‌های نفت و گاز بررسی می‌گردند.

a review of mechanical specific energy applications in drilling oil and gas wells

the history of studies on the concept of mechanical specific energy reaches more than half a century. mechanical specific energy was firstly presented by teale in 1965 as the energy required to destroy, remove and drill a volume unit of rock. the concept of mechanical specific energy has been presented in different forms, each of these forms combine the effect of different factors related to rig, drilling parameters and formation. the concept of mechanical specific energy has been used in various studies, in applications such as predicting rock characteristics and parameters, well completion optimization, choosing the right drill bit, and pore pressure estimation. one of the main advantages of using this concept in different applications is the lower cost and availability of data in the entire well depth. other data such as well logs and well testing exist in a limited range of the well. in this research, the important forms of mechanical special energy are presented and the most important applications of this concept in the drilling operations of oil and gas wells are investigated.