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Enregistrement W7132919046

Dynamic Pressure Optimization in Drilling Operations

2024· dissertation· W7132919046 sur OpenAlexaff
Ochuko Ese Erivwo

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2024
Typedissertation
Langue
DomaineEngineering
ThématiqueDrilling and Well Engineering
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDrillingMeasurement while drillingMarkov chainUnivariateMaximizationBivariate analysisRate of penetrationBayesian probabilityMarkov processReliability (semiconductor)
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In the drilling of oil wells, the need to accurately manage downhole formation pressure has long been established as critical for safety and economics. This thesis presents the research work conducted to improve the reliability of the pressure interpretations from drilling performance data to support optimal operational decision making. The evolution of differential pressure in the drilling wellbore is investigated using the modified ?-exponent (d_mod) as an applicable source of diagnostic data for the downhole drilling system. Design experiments were conducted to study the response of the d_mod variable to changes in factor effects and systemic error. The results and analysis from the experiments established the interactions of the two main exogenous factors (differential pressure and lithology) that contribute to the variations in rate of penetration (ROP) and the unique effects of these often coalescing factors are extracted. Subsequently, the differential pressure (∆P) system is modelled as a hidden 3 state continuous time Markov process with the signal process of its evolution identified in the changes in the observable ROP encoded in drilling performance data. The state and observation parameters of the hidden Markov model (HMM) are estimated using the Expectation Maximization (EM) algorithm and we show, for a univariate system with a depth dependent time relationship, that the model parameter updates of the EM algorithm equation have explicit solutions. A Bayesian inference model, to determine the safety threshold of the system and early failure prediction at each sampling epoch, is thereafter proposed and illustrated with a hindcast case example. Finally, we introduce a new problem, the Down Hole Drilling Pressures (DHDP) optimization problem for the drilling process, framed as an accelerating performance system subject to random failure in time. The parameters of the problem are formulated within a semi Markov decision process (SMDP) framework and a modified policy iteration approach is used to provide a first solution to the DHDP optimization problem. The optimization algorithm maximizes the sojourn time in the optimal differential pressure (∆P) state, and we show that the system yields the lowest long run average cost for drilling the wells. The decision model developed can be used to optimize the management of down hole drilling pressures in the wellbore especially in offshore and deepwater wells. The potential to predict the differential pressure state transitions ahead of the bit represents a capability not currently available in the industry and these solutions offer significant opportunity for value creation. They ultimately also open up potential for new frontiers of capabilities in the industry that can deliver substantial savings in oilwell construction costs and other associated systems or applications with similar performance conditions.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0020,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,266
Écart entre enseignants0,260 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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