Geomechanical aspects of drilling in the vienna basin

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Der Grund für diese Diplomarbeit war eine Unstimmigkeit in Bezug auf das Spülungsgewicht, das in einer Geomechanik-Studie vorhergesagt wurde und der tatsächlichen Bohrerfahrung. Das Hauptaugenmerk wurde auf die Suche nach einer Methode gelegt, die es ermöglichen soll, das Ergebnis einer solchen Geomechanik-Studie zu überprüfen. Weiters wollte man einen tieferen Einblick in die Datenverarbeitung und die Berechnung des Spülungsgewichts der Firma bekommen, die die genannte Studie durchgeführt hatte. Die Arbeit beschreibt, wie ein geomechanisches Model erstellt wird, welches in weiterer Folge die Eingabeparameter für die Spannungs- und Spülungsgewichtsberechnung vorgibt. Die drei unterschiedlichen Spannungsregime werden erklärt, wie auch der Aufbau eines Spannungspolygons. Die Berechnung der Spannungsgradienten der drei Hauptnormalspannungen, des Porendrucks und der Gesteinsparameter wird diskutiert und mit Theorie aus der Geomechanik ergänzt. Ein Programm für die Spannungs- und Spülungsgewichtsberechnung wurde entwickelt um die Resultate von Studien überprüfen zu können. Der Aufbau dieses Programms wird schrittweise erklärt und die im Programm inkludierten Diagramme werden dazu herangezogen, um die Theorie im Hintergrund zu erklären. Mit Hilfe des entwickelten Programms war es möglich, die Resultate der Studie zu verifizieren, was bedeutet, dass weitere Nachforschungen von Nöten sind, um den Grund für die Unstimmigkeit zu finden. Die Firma, die ursprünglich die Studie durchgeführt hatte, wurde um eine Stellungnahme gebeten und es wird vermutet, dass eine zu gering angenommene Gesteinsfestigkeit eine Erklärung sein könnte. Zusätzlich wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt um die wichtigsten Eingabeparameter zu bestimmen, mit dem Resultat, dass der Porendruck wie auch die maximale, horizontale Spannung sich als dominant herausstellten. Während der Arbeit wurden zusätzliche Erkenntnisse gewonnen, die eine Erklärung für das Versagen der Formation bei hohen Spülungsgewichten liefert, wie auch eine Begründung für den Wechsel der bevorzugten, horizontalen Bohrrichtung in einem Normal-Faulting Spannungsregime bei Änderung des zulässigen Winkels für Formationsbruch und die rechnerische Bestätigung für Shmin als bevorzugte, horizontale Spannungsrichtung in einem Normal-Faulting Spannungsregime.

Details

Titel in ÜbersetzungGeomechanische Aspekte des Bohrens im Wiener Becken
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung25 Juni 2010
StatusVeröffentlicht - 2010