چگونه می‌توان کارایی و بهره‌وری ماشین حفاری چاه را محاسبه کرد؟

مقدمه

یکی از مهم‌ترین معیارهای عملکرد در صنعت حفاری، زمان لازم برای حفاری چاه است. در حالی که این مقدار نشان‌دهنده عملکرد ماشین هستند، هزینه‌ها و زمان‌بندی پروژه‌های حفاری را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهند. با تعیین این مقادیر، شرکت‌ها می‌توانند کارایی‌های کسب‌وکار خود را بهینه‌سازی کنند و همه این کارها به منظور صرفه‌جویی در هزینه و ایمنی بیشتر انجام می‌شود. این مقاله راهنمای کاملی برای درک و محاسبه کارایی و بهره‌وری ماشین‌های حفاری چاه ارائه می‌دهد.

توضیح کارایی و بهره‌وری

حفاری [کارایی] = چگونگی انجام کار توسط ماشین با کمترین مصرف انرژی و زمان ضایع. از طرف دیگر، بهره‌وری اندازه‌گیری می‌کند که چقدر خروجی تولید شده است نسبت به منابع ورودی (زمان، نیروی کار، مواد). نیاز به کارایی بالاتر وجود دارد، زیرا این موضوع زمان (هزینه) را صرفه‌جویی می‌کند، بار منفی بر محیط زیست را کاهش می‌دهد و زمان‌بندی پروژه را به حداکثر می‌رساند.

KPIs (معیارهای کلیدی عملکرد)

KPI مخفف کلمات Key Performance Indicators است. به طور ساده، KPI ها یک مکانیسم برای اندازه‌گیری میزان موفقیت عملیات در دستیابی به اهداف هستند. KPI‌های رایج برای ماشین‌های حفاری چاه نیستند

- WOB یا وزن اعمال شده: نیرویی بر روی مته.

- ROP یا نرخ نفوذ: سرعت پیشرفت (حفاری) در یک سازند– نرخ نفوذ: چقدر سریع مته به داخل سازند پیش می‌رود.

- استفاده z : نسبت زمانی که ماشین در حال حفاری است به گونه‌ای که در این زمان در حال عملکرد باشد.

- عامل در دسترس بودن: کسری از زمان که یک شیء در وضعیت کاری است.

- زمان دست نخورده: این زمانی است که ماشین قابل استفاده نیست، زیرا باید تعمیر شود یا مشکلات دیگری وجود دارد.

محاسبه نرخ نفوذ

یکی از KPI‌های اصلی تعیین کننده سطح بهره‌وری، نرخ نفوذ است. به عبارت دیگر، مقدار حفاری شده در طول یک دوره زمانی معین است و به صورت زیر محاسبه می‌شود:

NR [فوت در ساعت]=عمق حفاری شده/زمان حفاری

سه عامل می‌توانند بر نرخ نفوذ حفاری تأثیر بگذارند: نوع و وضعیت سر حفار، سختی فرماس جغرافیایی، و عملکرد مایع حفاری. این عوامل می‌توانند بهینه شده و منجر به نرخ‌های نفوذ بالاتر و بنابراین بهره‌وری بیشتر شوند.

محاسبه نرخ استفاده

یک معیار مهم برای سنجش عملکرد یک ماشین حفاری، نرخ استفاده (Utilization Rate) است که ما آن را به این نام می‌شناسیم. این نرخ با تقسیم زمان کلی که حفار واقعاً در حال حفاری است (حفاری واقعی) بر زمان کلی که حفار دسترسی به عمل دارد، تعیین می‌شود. فرمول نرخ استفاده درصدی است.

UR=زمان حفاری واقعی / (زمان کل موجود × 2)

میزان استفاده قابل افزایش است ب بله به حداقل رساندن زمان غیرمولد، مثلاً انتظار برای رسیدن تأمین‌کننده‌ها یا رسیدگی به مسائل جزئی  بهینه‌سازی برنامه‌ریزی نگهداری تا کاهش زمان دستایید

فاکتور دسترسی A = IT/T، که در آن IT نشان‌دهنده زمان کل موجود و T نشان‌دهنده زمان کل کارکرد ماشین است.

فاکتور دسترسی — این، درصد زمانی را که یک تجهیزات حفاری فعال و آماده حفاری است، توصیف می‌کند. می‌توان آن را با استفاده از معادله زیر محاسبه کرد:

عامل در دسترس بودن (AF)= زمان عملیاتی/زمان کل

درک و بهبود فاکتور دسترسی به شناسایی علل اصلی دستایید و پیدا کردن راه‌حل‌ها برای تضمین استراتژی‌های پایدار بلندمدت مانند مراحل نگهداری پیشگیرانه یا فرآیند تعمیر سریع متکی است.

بهینه‌سازی در طول ردیابی و کاهش دستایید

استفاده از دامپر از نظر بهره‌وری مشکلی را ایجاد می‌کند، زیرا باعث ضایعات در زمان حفاری می‌شود. این موضوع شامل ثبت اینکه چقدر اوقات خرابی تجربه کرده‌اند و برای چه مدت و چرا این خرابی‌ها رخ داده است. نتایج گزارش‌های نگهداری دوره‌ای، گزارش‌های عملیاتی روزانه و نظارت واقع‌بینانه بر تجهیزات، نمونه‌هایی از داده‌هایی هستند که می‌توانند برای استنباط این فعالیت استفاده شوند. برای کاهش خرابی، باید تمرکز خود را بر نگهداری منظم، خرید قطعات کیفیت‌مند و داشتن یک طرح برای حل سریع مسائل غیرقابل پیش‌بینی قرار دهید.

اندازه‌گیری استفاده از منابع

بهینه‌سازی استفاده از منابع: این موضوع درباره مصرف مواد، انرژی و نیروی انسانی در عملیات حفاری است. ارزیابی، بینش‌هایی در مورد استفاده بیش از حد منابع و بهبود سازمانی فراهم می‌کند. به عنوان مثال، امکان صرفه‌جویی با بهبود دید روی زباله‌ها و مصرف مایعات حفاری، سوخت و برق وجود دارد.

تحلیل داده‌ها و سیستم‌های نظارت

بر اساس تجربه من، عملیات حفاری از داده‌های تحلیلی و سیستم‌های نظارت استفاده می‌کند بیشتر از هر بخش دیگری. آنها داده‌های مربوط به ماشین و عملکرد آن را جمع‌آوری و پردازش می‌کنند که امکان شناسایی الگوها، پیش‌بینی انحرافات و بهینه‌سازی عملکرد را فراهم می‌کند. این ابزارها شامل حسگرهای توان‌دار IoT،-platforms تحلیلی ابری و الگوریتم‌های یادگیری ماشین هستند.

مثال‌های واقعی و مطالعات مورد

مطالعات موردی از دنیای واقعی کمک می‌کند ایده‌های دقیق‌تری درباره چگونگی محاسبه کارایی و بهره‌وری بر اساس معنادار فراهم کند. به عنوان مثال، یک شرکت حفاری ممکن است روش جدیدی برای حفاری معرفی کند که این موضوع منجر به تغییرات در نرخ نفوذ/نرخ استفاده خواهد شد. مثال‌های عملی می‌توانند منبعی برای یادگیری از روش‌های خوب و بد در بهبود تجهیزات حفاری چاه باشند.

نتیجه گیری

کارایی و بهره‌وری یک دستگاه حفاری چاه. محاسبه موارد زیر برخی از KPIها برای این نوع دستگاه هستند: نرخ نفوذ نرخ استفاده عامل در دسترس بودن زمان خرابی شرکت‌ها می‌توانند عملیات حفاری خود را بهبود بخشند، هزینه‌ها را کاهش دهند و زمان پروژه‌ها را کوتاه کنند با ردیابی این معیارها و راه‌اندازی سیستم‌های تجزیه و تحلیل داده و نظارت. این محاسبات نیاز به ردیابی و بهبود مداوم دارند تا در صنعت حفاری رقابتی باقی بمانند.