Tilbake til søkeresultatene

DEMO2000-Prosj.ret tekn.utv. petro.virk

Automated real-time pore pressure and wellbore stability updates in a digital twin, using wired-pipe and log predictions ahead of bit

Alternativ tittel: Automatisk sanntids poretrykk- og brønnstabilitetsberegninger i digital tvilling, ved bruk av dataoverføring i borestreng og data fra logger

Tildelt: kr 3,8 mill.

Prosjektnummer:

327849

Prosjektperiode:

2021 - 2023

Geografi:

Det er knytt store utfordringar og kostnader til brønnstabilitet i boreoperasjonar i havbotnen. Kunnskap om bergartseigenskaper, spenningar og poretrykk langs den planlagde brønnbana er naudsynt for å kunne rekne ut kva vekt enn skal bruke på boreslam for å unngå røyr som sitter fast, slamtap og ustabilitetar. Det er i dagens marknad, inga løysing som tilbyr automatisk sanntidsoppdateringar av poretrykk og brønnstabilitet medan ein borer. Brønndata som er samla inn medan ein borer brønnen, blir per i dag ikkje nytta effektivt og til systematisk å oppdatere boreoperasjonen. Ideen i dette prosjektet var å teste ut ein digital arbeidsflyt der enn frå før boring gjer storskala 3D trykkmodellering med ein statistisk tilnærming (Monte-Carlo metode med tusenvis av realiseringar), og deretter, medan enn borer, oppdaterer trykk-predikasjon basert på lyd- eller resistivitetslogger. Ut frå dette kan usikkerheit i trykkprognosen oppdaterast i sanntid. Den innovative metoden vil redusere usikkerheita i det predikerte boreslammet. Når en borer er det viktig at vekta av boreslammet en bruker, er høgare enn grensa for kollaps og at en unngår innrasing av masse frå brønnveggen, eller slamptap; utvikling av sprekker dersom vekta større enn styrken til bergarten. Den nye arbeidsflyten vil sikre tryggare og betre grunnlag med kontinuerleg oppdatering av boreplanen. Data vil bli overført i borestrengen i sanntid, noko som vil vere raskare og meir effektivt enn de som blir brukt i dag. En sanntidsdemonstrasjon av ein digital tvilling vart utført på fleire brønner til AkerBP i Nordsjøen, i oktober 2021 og oktober 2022. Prosjektet er eigd av Kongsberg Digital, men SINTEF som forskingspartner. For dette formålet har beslutningsstøttesystemet, SiteCom/WellAdvisor, til Kongsberg, blitt utvida med nye «SmartAgents» for sanntids trykk og brønnstabilitetsprognosar.

The new solutions developed and implemented in the “Digital Twin PressureAhead” project will make the way for a novel, safer, more cost-effective and more accurate drilling in complex geological areas. Concrete examples: - Reduce risk of problems like kicks, losses, and well collapses - Make better decisions and drilling more cost-effective, The project was important for: • Academia; new research approach combining large scale basin modelling pore pressure approach with real time updates and data processing while drilling. This methodology has created a foundation for introducing machine learning for real-time well stability and mud window prediction combined with pore pressure in future. • Competence building: insight into industry workflow and drilling operations, mutual knowledge exchange between KDI and SINTEF. New approach, using Smart Agents for simulation approach. SINTEF has learned a lot how SiteCom is set up and the possibilities provided by this platform. Also, the researchers at SINTEF have gained knowledge on drilling campaigns and operations, how the workflow is carried out in the industry. The researchers at SINTEF have gained knowledge on drilling campaigns and operations, end user needs, and how the workflow is carried out in the industry. • For the vendors, a close collaboration with institute experts, and implementation of state-of-the-art research methodologies, helps the vendors to better and more advanced product development. Kongsberg Digital will through commercial utilization of the technology developed, create new market opportunities of significant value both in Norway and internationally. • For the industry, a new methodology and workflow have been developed and tested on their proprietary data set. Rerun using several drilling operations have been carried out (Alvheim, AlveNE and Skarv well), evaluating sonic or resistivity logs for pore pressure updates. The Smart Agents can be used further as a test bench. • For the society, the technology can open for reduced risk and safer drilling operations.

There is today no solution available in the market for automated real-time updates of pore pressure and well stabilities during drilling ahead of bit. In this project we will demonstrate such a digital workflow from pre-drill basin scale pore pressure modelling using a Monte-Carlo approach, till update of pressure and mud weight prognosis while drilling from e.g. sonic or resistivity data, and thereby narrow the uncertainties ahead of bit. The uncertainties in the predictions will be quantified and dynamically updated while drilling. This will considerably change the confidence of the drilling team in its choice of strategy during operations and enable more cost-effective drilling. Major contributors are the pore pressure prediction methods in the Pressim2.0 and PPM modules. Pressim2.0 relies on a rigorous simulation of sedimentation and compaction of identified rock layers through geologic times. Fault compartmentalization and fracture criteria are implemented in the simulation, with the end result of producing a 3D underground map of over-pressured volumes, with end-of-simulation values representing today's situation. The wellbore stability model PSI is based on improved correlations, giving the user many options to determine necessary input parameters for a comprehensive rock mechanics based failure analysis to determine the mud weight window. Each of the software modules above is the result of extensive R&D work over several years. In this project these modules will be used dynamically and integrated with real-time logging data and High-fidelity flow model, while drilling. The new PressureAhead HubApp combines four advanced software tools: Pore pressure prediction output from Pressim2.0, PPM for real-time update of pressure prognosis, wellbore stability prediction from PSI and real-time High-fidelity flow model calculations into a novel Module. The results should be made available in real time to the driller, as visualized in the SiteCom Console.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

DEMO2000-Prosj.ret tekn.utv. petro.virk