In der Öl- und Gasindustrie wird eine als Kreiselbohren bekannte Technik, auch Kreiselvermessung oder Kreiselbohren genannt, zur präzisen Bohrlochpositionierung und zum Richtungsbohren eingesetzt.
Der Prozess des Kreiselbohrens kann wie folgt beschrieben werden:
1. Verwendung eines Gyroskop-Werkzeugs: Es wird ein Werkzeug verwendet, das mit einem sich drehenden Gyroskop ausgestattet ist. Dieses Gyroskop behält eine konstante Ausrichtung im Raum bei und bleibt unabhängig von der Ausrichtung des Bohrlochs auf den wahren Norden der Erde ausgerichtet.
2. Einsatz des Werkzeugs: Das gyroskopische Werkzeug wird in das Bohrloch eingesetzt und am Ende des Bohrstrangs befestigt. Es kann einzeln oder als Teil einer Bohrlochbaugruppe (BHA) betrieben werden, die andere Instrumente wie Schlammmotoren oder rotierende steuerbare Systeme umfassen kann.
3. Gyroskopische Messaktion: Während sich der Bohrstrang dreht, bleibt die Ausrichtung des Gyroskops stabil. Durch die Erkennung der Präzession (Änderung der Ausrichtung des Gyroskops) kann das Werkzeug den Neigungswinkel des Bohrlochs aus der Vertikalen und seinem horizontalen Azimut bestimmen.
4. Durchführung der Vermessungsintervalle: Um Daten entlang des Bohrlochs zu sammeln, wird der Bohrstrang regelmäßig angehalten und in festgelegten Vermessungsintervallen werden Gyroskopmessungen durchgeführt. Diese Intervalle können je nach den Spezifikationen des Bohrplans zwischen einigen Fuß und mehreren hundert Fuß liegen.
5. Berechnung der Bohrlochposition: Anhand der Messungen des Gyroskopwerkzeugs werden die Daten verarbeitet, um die Position des Bohrlochs zu berechnen, einschließlich seiner XYZ-Koordinaten (Breitengrad, Längengrad und Tiefe) relativ zu einem Referenzpunkt.
6. Konstruktion der Bohrlochbahn: Die gesammelten Vermessungsdaten ermöglichen die Konstruktion der Bohrlochbahn oder -bahn. Durch die Verbindung der untersuchten Punkte können Bediener die Form, Krümmung und Richtung des Bohrlochs ermitteln.
7. Steuerungs- und Korrekturanwendung: Die Flugbahndaten werden von Bohringenieuren verwendet, um das Bohrloch in die gewünschte Richtung zu lenken. Korrekturen in Echtzeit können mithilfe der Tools „Messung während des Bohrens“ (MWD) oder „Protokollierung während des Bohrens“ (LWD) implementiert werden, um den Bohrpfad anzupassen und die Präzision aufrechtzuerhalten.
Kreiselbohren erweist sich als besonders vorteilhaft bei komplizierten Bohrszenarien, wie z. B. Richtungsbohren, Horizontalbohren oder Bohren in Offshore-Umgebungen. Es unterstützt Betreiber bei der Aufrechterhaltung der Bohrlochplatzierung innerhalb des Zielreservoirs und verhindert so das Bohren in unerwünschte Zonen oder benachbarte Bohrlöcher. Eine präzise Bohrlochpositionierung ist für die Maximierung der Kohlenwasserstoffgewinnung, die Verbesserung der Bohreffizienz und die Minderung von Bohrrisiken von entscheidender Bedeutung.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. Mai 2024
