Method for predicting rate of penetration using bit-specific...

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G - Physics

01

V

G01V 3/00 (2006.01) G01W 1/00 (2006.01)

Patent

CA 2590683

A method for predicting the rate of penetration (ROP) of a drill bit drilling a well bore through intervals of rock of a subterranean formation is provided. The method uses an equation based upon specific energy principles. A relationship is determined between a bit-specific coefficient of sliding friction ~ and confined compressive strength CCS over a range of confined compressive strengths CCS. Similarly, another relationship for the drill bit is determined between mechanical efficiency EFFM and confined compressive strength CCS over a range of confined compressive strengths CCS. Confined compressive strength CCS is estimated for intervals of rock through which the drill bit is to be used to drill a well bore. The rate of penetration ROP is then calculated utilizing the estimates of confined compressive strength CCS of the intervals of rock to be drilled and those determined relationships between the bit-specific coefficient of sliding friction ~ and the mechanical efficiency EFFM and the confined compressive strengths CCS, as well as using estimated drill bit speeds N (RPM) and weights on bit (WOB).

L'invention concerne un procédé de prévision du taux de pénétration (ROP) d'un trépan forant un puits de forage au travers d'intervalles de roche d'une formation souterraine. Le procédé consiste à utiliser une équation reposant sur des principes d'énergie spécifiques. Une relation est déterminée entre un coefficient spécifique à un trépan de la friction de glissement ? et la résistance à la compression avec étreinte latérale CCS dans une plage de résistances à la compression avec étreinte latérale. De la même façon, une autre relation est déterminée pour le trépan entre le rendement mécanique EFFM et la résistance à la compression avec étreinte latérale CCS dans une plage de résistances à la compression avec étreinte latérale CSS. La résistance à la compression avec étreinte latérale CSS est estimée pour des intervalles de roche au travers duquel le trépan doit être utilisé pour forer un puits de forage. Le taux de pénétration ROP est ensuite calculé au moyen de prévisions de résistance à la compression avec étreinte latérale CCS des intervalles de roche à forer et des relations déterminées entre le coefficient spécifique de trépan de la friction de glissement µ et le rendement mécanique EFFM et les résistances à la compression avec étreinte latérale CCS au moyen des vitesses N de trépan estimées (RPM) et des charges sur le trépan (WOB).

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