Enhanced Rig Classification System: Impact and Limitations of Torque and Drag, Buckling, and Hydraulics on the Drilling Envelope

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Mit der konstanten Entwicklung neuerer Generationen von Bohranlagen, wird der Markt an erhältlichen Anlagen noch vielfältiger. Zusätzlich können gerade nach einem Rückgang des Ölpreises, wie ihn die Industrie zur Zeit erfährt, viele, insbesondere kleinere, Anlagen an Land gemietet werden. Nachdem es aber für diese Anlagen keine ausgereifte, universelle Klassifizierung gibt, ist es beinahe unmöglich, die richtige Anlage für einen spezifischen Job auszuwählen. Darüber hinaus resultieren Entscheidungen nur auf Grundlage von Hakenlast oder Leistung oft in (kostspieligen) überdimensionierten Anlagen. Als Teil des theoretischen Hintergrunds werden der konventionelle und zusätzliche Nutzen von Einsatzbereichskurven („Drilling Envelopes“) diskutiert. Des Weiteren werden physikalische Konzepte und Modelle in Bezug auf Reibungskräfte, Knicklasten, und Bohrhydraulik besprochen. Außerdem werden Bohrprobleme innerhalb dieser Themen untersucht. Simulationssoftware wird verwendet um den Drilling Envelope einer bestimmten Bohranlage, beschrieben durch eine wahre vertikale Teufe und einer horizontalen Reichweite, festzustellen. Die Anwendung ist in MATLAB geschrieben und ermöglicht eine einfache Eingabe der Daten. Unter Verwendung der Modelle, welche im theoretischen Hintergrund beschrieben sind, ist der Programmcode optimiert, um genaue Resultate bei möglichst geringer Rechenzeit zu geben. Ferner wird eine neue, verbesserte Anlagenklassifizierung präsentiert. In Anlehnung an die Klassifizierung von Bohrköpfen und Tiefpumpen, besteht sie aus einem vierstelligen Code. Ein Buchstabe kennzeichnet die Anlagenbauweise, während die Längenkapazität des Bohrgestänges, maximale Teufe und Reichweite mit drei Ziffern beschrieben werden. Die maximale Teufe und Reichweite werden durch Simulationen mit der erstellten Software und einem definierten Standardfall (Gruppe fester Eingabeparameter) festgestellt. Zuletzt zeigen mehrere Fallstudien die Herleitung des Anlagencodes sowie den Workflow und weitere Anwendungsgebiete der Software.

Details

Titel in ÜbersetzungErweitertes Klassifizierungssystem für Bohranlagen: Auswirkung und Einschränkungen von Reibungskräften, Knicklasten, und Hydraulik auf die Einsatzbereichskurve
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung18 Dez. 2015
StatusVeröffentlicht - 2015