Application of Managed Pressure Drilling (MPD) in the Project N on the North Sea Shelf

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Unternehmen, die in der Öl- und Gasexploration und -förderung in der Nordsee tätig sind, sind beim Erbohren von Salzschichten sehr oft mit Problemen konfrontiert. In dieser Master Thesis wird die Bohrung einer mächtigen Salzschicht im Zechsteinsystem im Perm betrachtet. Zusätzlich zu den üblichen Problemen, die beim Bohren einer Salzschicht auftreten, gibt es das Problem der Karbonatblöcke an der Seitenfläche der tektonischen Bruchzone. Es wurde vorgeschlagen, für diese Intervalle kontrollierte Druckbohrungen (MPD - managed pressure drilling) einzusetzen und die Durchführbarkeit des Einsatzes dieser Technologie im Problembereich zu bewerten. Projekt N ist eine horizontale Offshore-Produktionsbohrung vor dem niederländischen Schelf, die von Wintershall Nordzee B. V. betrieben wird. Die Geologie der Region wird im Detail beschrieben und potenzielle Probleme, die bei den Bohrungen auftreten können, werden identifiziert. Die Wahrscheinlichkeit der genauen Lokalisierung von Karbonatblöcken mit ungewöhnlich hohem Druck wird im Rahmen seismischer Studien ebenfalls beurteilt. Zweitens gibt es einen Überblick über die MPD-Technologie, ihre Kategorien und Varianten. Die für die MPD-Methode verwendete Hauptausrüstung wird beschrieben und die technische Ausrüstung der potentiell für die MPD-Implementierung genutzten Offshore-Plattform wird betrachtet. Die Fragen des Einbaues des Futterrohrs und dessen Zementierung wurden angesprochen und diskutiert, die Hauptprobleme, die die sichere und zuverlässige Durchführung dieser Operationen behindern können, wurden identifiziert und Lösungen für diese Probleme vorgeschlagen. Mehrere Szenarien für das Bohren eines Intervalls mit ungewöhnlich hohem Druck wurden in Betracht gezogen. Für das Szenario, in dem der Einsatz von MPD gerechtfertigt ist, wurde eine MPD-Betriebsmatrix entwickelt. Aus finanzieller Sicht werden sowohl die Verwendung der MPD-Methode als auch die Folgen ihrer Nichtverwendung bewertet. Der Vergleich dieser Szenarien hilft bei der Beurteilung des potenziellen wirtschaftlichen Effekts. Nach einer detaillierten Analyse wurde festgestellt, dass der Einsatz von MPD in diesem Bohrloch angemessen ist. Zunächst wurde nachgewiesen, dass es ohne zusätzliche teure geologische Untersuchungen unmöglich ist, das Vorhandensein von Karbonat- und Anhydritblöcken mit hohem Druck genau zu bestimmen. Zweitens wurde bei der Betrachtung verschiedener Szenarien festgestellt, dass beim Eindringen in den Bereich mit anormal hohem Druck und anschließendem Flüssigkeitszufluss die konventionelle Methode im Gegensatz zur MPD-Methode nicht in der Lage ist, das Bohrloch zu stabilisieren. Drittens spielen die wirtschaftlichen Auswirkungen der Verwendung von MPDs eine wichtige Rolle bei der endgültigen Entscheidung. Die Verwendung von MPD erfordert eine Anfangsinvestition, aber die Folgen bei Vernachlässigung von MPD im Falle von Flüssigkeitszuflüssen übersteigen diese Kosten bei weitem.

Details

Titel in ÜbersetzungAnwendung der Managed Pressure Drilling (MPD) Technologie im Projekt N auf dem Nordseeschelf
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung22 Sept. 2020
StatusVeröffentlicht - 2020