[en] CLUSTERING VIBRATION DATA FROM OIL WELLS THROUGH UNSUPERVISED NEURAL NETWORK - BRUNO ROMANELLI MENECHINI ESTEU (MAXWELL, 2015)
[pt] A perfuração de poços de petróleo em águas profundas tem como objetivo atingir o melhor ponto de extração de óleo e gás natural presentes em reservatórios a alguns milhares de metros no fundo do mar. Um melhor entendimento da dinâmica de perfuração através da análise de parâmetros operacionais em tempo real é importante para otimizar os processos de perfuração e reduzir seus tempos de operação. Com esse objetivo, operadoras de petróleo têm realizado grandes investimentos no desenvolvimento de ferramentas de medição e transmissão de parâmetros durante a perfuração, tais como, entre outros, o peso sobre broca, rotação da coluna e vazão do fluido de perfuração. Dentre as vantagens em se monitorar estes dados em tempo real, destaca-se a otimização de parâmetros operacionais buscando obter uma taxa de penetração satisfatória com o menor gasto de energia possível. Em uma perfuração rotativa, essa energia é muitas vezes parcialmente dissipada devido à vibração da coluna causada pela interação entre broca e formação. Nesta dissertação, com o objetivo de extrair características comuns que pudessem vir a ajudar na otimização da atividade de perfuração, foi utilizada uma técnica de redes neurais não supervisionadas para análise de uma extensa base de dados levantados ao longo de campanhas de perfuração de poços em um mesmo campo de petróleo. Os dados de campo analisados foram obtidos ao longo de perfurações de poços verticais, exclusivamente empregando brocas tipo PDC e exibindo elevados níveis de vibração torcional. O estudo realizado a partir de registros de parâmetros de perfuração, características dos poços e respostas de vibração obtidas em tempo real por ferramentas de poço, e empregando o código de mineração de dados WEKA e a plataforma computacional de análise TIBCO Spotfire, permitiu a determinação de uma curva de desgaste de broca e a influência das ferramentas de navegação no nível de severidade de vibração ao longo da perfuração. === [en] Drilling oil wells in deep waters aims to achieve the best point of extraction of oil and natural gas reservoirs present in a few thousand meters in the seabed. A better understanding of the drilling dynamics through the analysis of real time operation parameters is important to optimize drilling process and reduce operation time. For this purpose petroleum operator companies have been made great investments in developing tools that measure and transmit parameters during drilling operation, such as the weight on bit, pipes rotation per minute and drilling fluid flow. Among the advantages to monitor this real time data there is the operational parameters optimization looking for the least expenditure of energy as possible. In a rotary drilling operation this energy is often lost partially due to column vibration caused by the interaction between bit and formation.In this master s thesis in order to extract common features that could help on the drilling operation optimization a technique using unsupervised neural networks for analyze an extensive database which was built over drilling campaigns in a big oil field . The field data analyzed were obtained during drilling vertical wells exclusively employing PDC bits and presented high levels of torcional vibration. The study was made from drilling parameters records, wells characteristics and vibration responses obtained in real time by downhole tools. Employing the WEKA data mining code and the computing analysis platform TIBCO potfire it was possible determine a bit wear curve and the real influence of navigation tools on the severity levels of vibration during drilling operations.