Steuerung der Bohrlochbahn

• Steuerung der Neigungsänderungsrate (Aufbau-/Abfallrate):Dies erfordert eine ordnungsgemäß konzipierte Bohrlochbaugruppe (BHA), die die Geschwindigkeit verwaltet, mit der der Bohrlochwinkel zunimmt (Aufbau) oder abnimmt (Abfall).
• Steuerung der Azimut-Änderungsrate (Drehrate):Dies erfordert speziell entwickelte Bohrlochwerkzeuge (z. B. Motoren mit gebogenem Gehäuse oder steuerbare Drehsysteme), die die Geschwindigkeit steuern, mit der sich die Bohrlochrichtung nach links oder rechts ändert.
• Kontrolle des Gewichtes am Meißel (WOB) und der Formationskraft:Die richtige Auswahl und Verwaltung des WOB steuert die Eindringgeschwindigkeit (ROP) des Bohrers und die Größe der Formationsreaktionskräfte und hat direkten Einfluss auf die Bohrlochkrümmung (Dogleg-Schweregrad).

Die folgenden Werkzeuge werden üblicherweise bei konventionellen Richtbohrvorgängen verwendet, um die oben genannten Kontrollziele zu erreichen.

1. Orientierungs-Sub (Richtungs-Sub)

Es gibt zwei Haupttypen:

• Direkter Orientierungsuntertitel:Wird mit Verdrängermotoren (PDMs) verwendet, die ein gebogenes Gehäuse haben.
• Gebogenes Ausrichtungsunterteil:Wird mit PDMs mit geradem-Körper verwendet. Dieses Unterteil verfügt über einen strukturellen Biegewinkel (λ), um die für die Lenkung erforderliche Werkzeugfläche bereitzustellen.
• Struktur:Beide Typen verfügen über ein Gehäuse, eine Zentrierhülse, einen Ausrichtungsschlüssel (zum Ausrichten der Werkzeugfläche am Motor) und Stellschrauben. Die gebogene Version verfügt über einen eingebauten-Biegewinkel.

2. Nicht-Magnetischer Bohrkragen (NMDC)

• Funktion:Schützt magnetische Vermessungsinstrumente (z. B. MWD-Magnetometer) vor magnetischen Störungen des Stahlbohrstrangs und gewährleistet so genaue Azimutmessungen. Außerdem sorgt es wie ein Standard-Bohrkragen für Gewicht auf der Bohrkrone.
• Materialien:Zu den gängigen Materialien gehören Monel-Legierung (Kupfer-Nickel-Chrom), Chrom-Nickellegierung, austenitische Chrom-Manganlegierung, Berylliumkupfer, nicht-magnetischer SMFI-Stahl und inländischer Mangan-Chrom-Nickelstahl.
• Längenauswahl:Bestimmt durch Konsultation von Erdmagnetfeldstärkekarten. Regionen mit höherer Magnetfeldstärke erfordern längere NMDCs, um Störungen effektiv zu isolieren.
• Inspektion und Verwendung:Geradheit (weniger als oder gleich 2 mm/m, weniger als oder gleich insgesamt 5 mm), Oberflächenfehlergrenzen, glatte Gewindeoberflächen, ordnungsgemäßes Anzugsdrehmoment (größer oder gleich dem angegebenen Minimum) und jährliche Überprüfungen auf relative magnetische Permeabilität und magnetische Gleichmäßigkeit gemäß Standards (z. B. SY5145-86).

3. Schwergewichtiges Bohrgestänge (HWDP)

Wird an der Unterseite des BHA verwendet, um einige Schwerstangen zu ersetzen. Zu den Vorteilen beim Richtbohren gehören:

• Reduzierte Kontaktfläche mit der Bohrlochwand, wodurch Reibung und Drehmoment minimiert werden.
• Verbesserte Gleitfähigkeit (bei Verwendung eines Schlammmotors ohne Drehung des Rohrs).
• Erhöhte Sicherheit im Bohrloch.
• Dient als Übergang zwischen Schwerstangen und Standard-Bohrgestänge und erleichtert Steifigkeitsänderungen.

4. Stabilisator (Zentralisator)

Funktionen beim Richtbohren:

• Als Dreh- und Angelpunkt:Beim Bauen oder Ablegen von Baugruppen führt eine Änderung der Position des Stabilisators zu einer Änderung des mechanischen Verhaltens des BHA und zur Steuerung der Flugbahn.
• Steifigkeit erhöhen:Bei Haltebaugruppen führt die Verringerung der Abstände zwischen Bohrer und Stabilisator(en) zu einer steiferen BHA, die Neigungs- und Azimutänderungen widersteht.
• Reiben und Konditionieren:Glättet Bohrlochunregelmäßigkeiten und verringert so das Risiko von Keilnuten und anderen Problemen.
• Inspektion:Ein- und Austrittsmessungen des Außendurchmessers, Verschleißprüfungen (AD-Verschleiß kleiner oder gleich 2 mm) und die richtige Platzierung sind von entscheidender Bedeutung.

5. Keyseat Wiper (Keyseat Breaker)

Geometrisch ähnlich einem Spiralstabilisator, aber mit kleinerem Außendurchmesser (größer als Schwerstangen, aber kleiner als ein Vollstabilisator). Seine oberen und unteren konischen Schultern sind zum Schneiden und Reiben mit Wolframkarbid beschichtet.

Anwendungen:

• Spezielles BHA zum Entfernen des Keilsitzes:Bit + kleine -OD-Manschetten (50–60 m) + Keilsitzabstreifer + Behälter + HWDP. Für längere Tastensitze kann ein flexibler Subwoofer hinzugefügt werden.
• Beim Bohren:Lassen Sie den Keilfugenwischer als Teil der BHA in Bauabschnitten laufen und bewegen Sie ihn durch bekannte Knickgelenke hin und her, um die Bildung von Keilfugen zu verhindern.
• Betrieb:Sinken Sie beim Einfahren langsam über die Keilsitztiefe (≈100 m) und bohren Sie mit sehr niedrigem WOB (<49 kN).

6. Schwimmerventil

Verhindert, dass der Rückfluss der Bohrflüssigkeit (Rückfluss) Bohrlochvermessungswerkzeuge (z. B. MWD-Elektronik) beschädigt, und verhindert, dass Bohrerdüsen durch Schmutz verstopft werden.

7. Landungs-U-Boot (Hanger-U-Boot)

Bietet eine sichere, stabile Umgebung für die Montage von MWD-Instrumenten. Es verfügt über eine hohe -Ritzlinie an der Außenwand zum Ausrichten der Werkzeugfläche des Motors und zum Messen des Versatzes (OFFSET-Wert) zwischen dem MWD und dem Motor. Im Inneren des Subs dient ein hervorstehender Schlüssel zur MWD-Verriegelung.Vorsicht:Wenn MWD nicht verwendet wird, sollte das Landeboot vom Strang entfernt werden, um zu verhindern, dass der Schlüssel durch hohe Durchflussraten ausgewaschen wird, was zu einem Ausfall im Bohrloch führen könnte.

8. Glas (Bohrglas)

Sorgt für ausgewogene Arbeitsbedingungen für Gebiss und BHA. Seine Hauptfunktion besteht darin, einen scharfen Schlag (nach oben oder unten) auszuüben, um die Saite zu lösen, wenn sie festsitzt.

9. Flexibler Sub

Wird hauptsächlich zum Schutz des Gefäßes verwendet, indem es dem BHA zusätzliche Elastizität verleiht, insbesondere bei Rüttelvorgängen. Es hilft auch, Biegespannungen in steifen Baugruppen zu reduzieren.

Eine erfolgreiche Steuerung der Bohrlochtrajektorie erfordert einen systematischen Ansatz: Neigungsänderung, Azimutänderung und Gewicht-auf-der Bohrkrone verwalten und gleichzeitig eine sorgfältig ausgewählte Suite von Werkzeugen einsetzen. Von Orientierungssubs und nicht-magnetischen Manschetten bis hin zu Stabilisatoren, Tastenabstreifern und Behältern spielt jede Komponente eine bestimmte Rolle. Das Verständnis dieser Werkzeuge und ihrer Wechselwirkungen ermöglicht es Richtbohrern, effektive BHAs zu entwerfen, unproduktive Zeiten zu minimieren und das Bohrloch genau zu seinem geologischen Ziel zu führen. Für detailliertere Informationen wenden Sie sich bitte jederzeit an das Vigor-Team, um detailliertere Produktinformationen zu erhalten.