Transient Thermal Model of Drilling Fluid in Wellbore under the Effect of Permafrost Thaw during Drilling in Arctic Region
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The arctic could hold about 30% of the world's undiscovered gas and 13% of the world's undiscovered oil according to an assessment by the United States Geological Survey (USGS). While, arctic oil and gas exploration is faced with various challenges such as the extremely cold polar environment, the ice scour, the permafrost. Permafrost is the perennially freezing soil (actually freezing pore water), and it can be an important geologic hazard and constraint. Permafrost is very common in arctic region, about one-half of the total land area of Canada and Russia and 85% of Alaska is underlain by permafrost. Besides, sub-bottom permafrost is also wide spread phenomenon of Arctic offshore areas. At present, the traditional thermal models of wellbore use an algebraic approximation to describe the heat transfer between wellbore and formation. Thus a new model should be established considering the effect of permafrost thaw during drilling in arctic region. As a matter of fact, the phase change of ice in permafrost needs to absorb heat from wellbore which can have an effect on the wellbore temperature. At the same time, migration of water from warm to cold regions will happen during the process of the thaw of permafrost. The migration of water will have an effect on the temperature due to the heat transfer along with the water. In addition, temperature in wellbore can be negative after long shut-in time due to the extremely cold polar environment which could lead to the blocking of wellbore. In this paper, a transient thermal model of wellbore during arctic drilling is established considering the effect of permafrost thaw in this paper. On the basis of the new model, a simulation of an arctic well is made and some conclusion are made from the case study: The temperature fields in wellbore and permafrost interact with each other. Besides, the temperature in wellbore drops to negative due to the extremely cold environment after long shut-in time, and the drilling fluid in wellbore could be frozen consequently. Long shut-in time should be avoided during drilling in arctic region. The new model established in this paper can determine more reasonably the wellbore temperature in artic permafrost region than the traditional model. A method to determine the reasonable shut-in time is given in this paper which can provide safety guidance during drilling in arctic permafrost region.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».