Analysis of flow behavior in mud return lines of open system drilling rigs

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Es wird immer schwieriger neue Öl- und Gasreserven zu finden. Neue Entdeckungen sind in der Regel kleiner, tiefer und viel schwieriger zugänglich. Daher sind neue Technologien, wie Managed Pressure Drilling, Echtzeit-Datenanalyse und frühe Kick / Verlusterkennung immer wichtiger, um diese Reservoirs sicher und wirtschaftlich zu erreichen. Um in der Lage zu sein, sehr schmale Druckfenster zu bohren und nicht-produktive Zeit aufgrund von Kicks oder Spülungsverlusten zu minimieren setzen mo-derne Bohrsysteme vorwiegend auf geschlossene Spülungskreisläufe um Bohrlochdrücke, Zu – und Abflüsse genau überwachen zu können und Kicks bzw. Spülungsverluste frühzeitig zu erkennen. Um Spülungsflüsse in solchen geschlossenen Kreislaufsystemen genau messen zu können, ist es heute üb-lich Coriolis-Durchflussmesser zu verwenden, die sich als sehr genau erwiesen haben auch unter schwierigen Bedingungen. Der Zweck dieser Arbeit ist es, alle derzeit verfügbaren Messmethoden und Sensorsysteme zu untersuchen und ihre mögliche Verwendung auf herkömmlichen Bohranlagen zu bewerten. Aufgrund der hohen Komplexität und Kosten von Coriolis Durchflussmessern ist eine weitreichende Aufrüstung von alten Bohranlagen, speziell bei Landbohranlagen, nicht kosteneffizient. Daher versucht diese Arbeit, alternative Methoden zu zeigen, die kostengünstiger sind und gleichermaßen in der Lage sind genaue Durchflussmessungen durchzuführen und Kicks bzw. Spülungsverluste von Bohrlochaufblähungseffekten zu unterscheiden. Eine numerische Strömungsanalyse wurde durchgeführt, um das Abfluss - Verhalten von Bohrschlamm auf konventionellen Bohranlagen zu untersuchen und dessen Auswirkung auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser Messungen im Bezug auf die frühe Erkennung von Kicks und Spülungsverlusten zu ermitteln. Nach einer ersten Fallstudiensimulation wurden Fälle mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, Kanalneigungswinkeln, Schlammdichten und Viskositäten durchgeführt, um die Einflussfaktoren für Durchflussmessungen in offenen Kanälen zu ermitteln. Es konnte beobachtet werden, dass Spü-lungseigenschaften im Bereich konventioneller Bohrspülungen geringe Auswirkungen haben und dass das Verhältnis der geometrischen Faktoren wie Rohrdurchmesser und Neigungswinkel weit mehr Ein-fluss auf die Messungen nehmen können.

Details

Titel in ÜbersetzungAnalyse des Ausflussverhaltens von Bohrspülungen in offenen Tiefbohrsystemen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung21 Okt. 2016
StatusVeröffentlicht - 2016