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Missionskritische Bohrflüssigkeiten

2022-04-22

Die raue Umgebung von Untertagebohrungen hat die Forschung und Entwicklung von Bohrflüssigkeiten angeregt, die mehrere Schlüsselaufgaben während des Bohrprozesses erfüllen können: Aufhängung, Druckkontrolle, Formationsstabilität, Auftrieb, Schmierung und Kühlung.

Mission Critical Drilling Fluids

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Bohrflüssigkeiten, die das Bohrgestänge hinunter oder das Bohrloch hinauf fließen, hören manchmal auf, sich zu bewegen. Dafür kann es nur zwei Gründe geben: Zum einen eine Fehlfunktion, zum anderen wurde beim Bohrerwechsel die Bohrstange aus dem Bohrloch gehoben. Wenn das Bohren aufhört, sinkt in der Bohrflüssigkeit schwebendes Bohrklein auf den Boden des Bohrlochs und verstopft es. Bohrflüssigkeiten sind so konzipiert, dass sie eine sehr interessante Eigenschaft haben, die dieses Problem löst. Die Konsistenz (oder Viskosität) des Bohrfluids nimmt zu, wenn die Fließgeschwindigkeit des Bohrfluids abnimmt. Wenn die Bohrspülung aufhört zu fließen, bildet sie ein viskoses Gel, das das Gesteinsklein darin suspendiert und verhindert, dass es auf den Bohrlochgrund absinkt. Und wenn die Bohrflüssigkeit wieder zu fließen beginnt, wird sie immer dünner und nimmt wieder ihre frühere dünnflüssige Form an.

1. Kontrollieren Sie den Druck

Viele Menschen haben gesehen, wie Öl von Bohrtürmen hoch in die Luft spritzte, und jubelten Ölarbeitern zu. Tatsächlich sind solche Blowouts selten und kein Grund zum Feiern, da das Ziel des Bohrens darin besteht, Öl in einem kontrollierten Fluss zu fördern. Schlamm soll dem natürlichen Druck von Flüssigkeiten in der Felsformation entgegenwirken und solche Unfälle verhindern. Der Druck muss richtig ausgeglichen sein, das heißt, der Druck der Bohrspülung gegen die Bohrlochwand sollte ausreichend sein, um dem Druck entgegenzuwirken, der von den Gesteinsformationen und dem Öl oder Gas ausgeübt wird, aber nicht so stark, dass er das Bohrloch beschädigt . Wenn das Gewicht der Bohrflüssigkeit zu groß ist, kann es das Gestein brechen, und die Bohrflüssigkeit kann auch in den Boden verloren gehen.

Der Druck einer Flüssigkeit variiert mit ihrer Konzentration. Die Zugabe eines Beschwerungsmittels zur Bohrspülung kann ihre Konzentration erhöhen, wodurch ihr Druck auf die Bohrlochwand erhöht wird. Die Konzentration der Flüssigkeit kann angepasst werden, um den Umweltanforderungen beim Bohren gerecht zu werden.

2. Stabilisiere die Felsformation

Der Bohrprozess ist in zwei Phasen unterteilt: In der ersten Phase wird durch die ölfreie Gesteinsformation gebohrt. Ziel ist es, die ölfreie Gesteinsformation so schnell wie möglich zu durchbohren, um die ölführende Gesteinsformation, also die Lagerstätte, zu erreichen. Der Fokus liegt hier darauf, die Stabilität des freigelegten Gesteins im Bohrloch zu erhalten und gleichzeitig den Verlust von Bohrspülung zu vermeiden. Wenn der Druck der Bohrflüssigkeit höher gehalten wird als der Porenflüssigkeitsdruck Druck der Formation hat die Bohrflüssigkeit eine natürliche Tendenz, in das durchlässige Gestein der Formation einzusickern. Durch Zugabe spezieller Additive zur Bohrspülung wird dies verhindert.

Mission Critical Drilling Fluids

Bohrflüssigkeiten können auf andere Weise mit umgebendem Gestein interagieren. Wenn das Gestein zum Beispiel sehr salzig ist, löst Wasser das darin enthaltene Salz auf, wodurch die Bohrlochwand instabil wird. In diesem Fall funktioniert die Verwendung einer Bohrflüssigkeit auf Ölbasis besser. Auch Gesteinsformationen mit hohem Tonanteil werden leicht von Wasser weggespült. Hemmende Bohrflüssigkeiten werden in solchen Formationen verwendet, um die Bohrlochstabilität aufrechtzuerhalten und eine Bohrlochvergrößerung oder -erosion zu verhindern. Während des Bohrens wird das Bohrloch mit einem mit Zement verstärkten Stahlgehäuse geschützt, das nicht nur die Stabilität des Bohrlochs aufrechterhält, sondern auch dem geförderten Öl nach Erreichen der Lagerstätte Zugang zur Oberfläche bietet. Nach Erreichen der Lagerstätte muss die Zusammensetzung der Bohrspülung geändert werden, um ein Verstopfen der Gesteinsporen zu vermeiden. Wenn die Gesteinsporen unverstopft bleiben, kann das Öl reibungsloser in das Bohrloch und an die Oberfläche fließen.

3. Bietet Auftrieb

Eine Ölquelle kann Tausende von Fuß oder Tausende von Metern tief sein. Und so ein langes Bohrgestänge aus Stahl wird Hunderte von Tonnen wiegen. Wenn das Bohrgestänge in die Bohrflüssigkeit eingetaucht wird, entsteht ein Auftrieb, der das Gewicht des Bohrgestänges verringert und die Belastung des Bohrmechanismus reduziert.

4. Kann die Kühlung schmieren

Wenn Metall in Gestein bohrt, entsteht durch Reibung Wärme. Bohrflüssigkeit schmiert und kühlt den Bohrer, was ein reibungsloses Bohren ermöglicht und gleichzeitig die Lebensdauer des Bohrers verlängert. Die Schmierung kann in ausgedehnten Gebieten oder horizontalen Bohrlöchern besonders wichtig sein, wo die Reibung zwischen dem Bohrgestänge, dem Meißel und der Gesteinsoberfläche auf einem Minimum gehalten werden muss.

Das Obige ist die "Schlüsselaufgabe der Bohrspülung". Die Rolle der Bohrflüssigkeit beim Bohren ist sehr groß. Wenn Sie mehr über Bohrspülungen wissen möchten, kontaktieren Sie uns bitte für detaillierte Antworten.