Realistic Approach to Improve Pump Start up Procedures

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Öl- und Gasunternehmen haben ein großes Interesse ihre Kapitalrentabilität zu erhöhen indem sie die Effizienz beim Bohren erhöhen und die Kosten minimieren. Insbesondere nachdem Einbruch der Rohstoffpreise in den letzten Jahren ist dieses Interesse größer als je zuvor. Die Kosten der Bohrung hängen stark von der Dauer der Bohr- und Komplettierungsarbeiten ab, jedoch haben ungeplante und unerwartete Vorkommnisse einen negativen Einfluss auf den Fortschritt der Arbeiten. Solche Vorkommnisse können zu signifikanten Zeit- und Produktivitätsverlusten führen, besser bekannt als „Non-Productive Time“ (NPT). Ein wichtiger Faktor bei NPT ist die Bohrlochstabilität. Die Stabilität der Bohrungen kann mit Hilfe von detaillierten Echtzeitsimulationen des Bohrlochdrucks verbessert werden. Dies wird durch die Übertragung der Parameter aus der Bohrungan die Oberfläche in Echtzeit bewerkstelligt.Das Problem ist jedoch, dass diese Echtzeitsimulationen sehr teuer sind und sicher daher nicht für alle Bohrungen rechnen. Ein wichtiger Punkt bei diesem Problem ist das Anfahren der Spülungspumpen. Die Geschwindigkeitmit der die Pumpen auf die normale Hubzahl hochgefahren werden hat einen großen Einfluss auf die Druckzustände im Bohrloch und somit auf dessen Stabilität. Die Bohrspülung ist derart zusammengesetzt, dass sie unterstatischen Bedingungen eine gelartige Struktur entwickeln um das Bohrklein und Spülungsadditive in Suspension zu halten. Sobald sich diese Gelstruktur gebildet hat, wird beim Hochfahren der Pumpen mehr Energie benötigt um es wieder zu brechen.Geschieht dies zu schnell, kommt es zu Druckspitzen im Bohrloch, welche möglicherweise ausreichen die Formation aufzubrechen und zu Spülungsverlusten führen können. Ein zu langsames Anfahren führt dagegen zu einem Anstieg sogenannter „Invisible Lost Time“ (ILT) durch nicht optimales Durchführen des Vorganges. Über Jahrzehnte war es dem Bohrmeister überlassen, wie er die Pumpen hochfährt; heutzutage ist es jedoch möglich mittels Simulationen diesen Vorgang zu optimieren. Dies geschieht, indem wesentliche Parameter, wie etwa die Bohrloch- und Bohrstranggeometrie, Geologie und Spülungscharakteristika mitbetrachtet werden. Das Ziel dieser Arbeit ist es daher, sämtliche Faktoren, die einen Einfluss auf das Hochfahren der Pumpen haben könnten zu definieren und diesen durch die Analyse von Daten zu verifizieren. Weiters wird ein neuer Ansatz entwickelt, der helfen soll die existierenden Vorgänge zu optimieren.Dieser Ansatz erweitert die bekannten Einflussfaktoren um mehrere bohrlochbedingte Faktoren um verlässlichere Ablaufe zu erstellen.Zum Abschluss werden die notwendigen Schritte zur Erstellung von Standardabläufen basierend auf diesem neuen Ansatz, in Form von Dokumentation und Graphen für mehrere Bohranlagen, die weltweitfür OMV im Einsatz sind, präsentiert und im Detail diskutiert.

Details

Titel in ÜbersetzungRealistischer Ansatz zur Verbesserung der Pumpenanlaufverfahren
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung15 Dez. 2017
StatusVeröffentlicht - 2017