Assessing the Feasibility and Effectiveness of Reverse Circulation in Drilling Operation

Titel in Übersetzung: Bewertung der Durchführbarkeit und Effektivität von Reverse Circulation im Bohrbetrieb

Tomislav Stanic

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Die Reinigung von Bohrlöchern und die Verbesserung der Zementqualität gehören zu den Herausforderungen, denen sich Energie unternehmen stellen müssen, insbesondere bei horizontalen Bohrungen. Eine der vor einem Jahrzehnt vorgeschlagenen Lösungen zur Überwindung dieser Probleme war die Reverse Circulation. Reverse Circulation wurde in vielen Branchen eingesetzt und hat sich als vielversprechende Methode erwiesen, die das Potenzial hat, die Bohreffizienz erheblich zu steigern und gleichzeitig die Gesamtbohrkosten zu senken. Bei der Reverse Circulation wird die Bohrspülung von der Oberfläche in den Ringraum gepumpt, von wo aus sie zur Bohrlochsohle fließt. Das Bohrklein aus der Formation wird dann durch das Innere des Bohrgestänges zurück an die Oberfläche transportiert. Trotz zahlreicher erfolgreicher Studien, die über den Einsatz von RC für verschiedene Zwecke veröffentlicht wurden, gibt es in den meisten dieser Arbeiten einen gemeinsamen Mangel. Die Grenzen der Anwendung dieser Methode und die notwendigen Voraussetzungen werden oft nur unzureichend erläutert. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von RC zu untersuchen, einschließlich der Bohr-, Zementier- und Bohrlochreinigungsverfahren. Darüber hinaus werden die besonderen Herausforderungen des RC-Bohrens hervorgehoben und die Bedeutung des Vergleichs dieser Technologie mit konventionellen Verfahren aufgezeigt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung der Vor- und Nachteile des RC-Bohrens, insbesondere im Zusammenhang mit der Strömungsmechanik, den Einschränkungen, den Anwendungsszenarien und den wirtschaftlichen Auswirkungen. Darüber hinaus wird in dieser Arbeit eine vergleichende Analyse der Effizienz der Bohrlochreinigung zwischen Reverse Circulation und konventioneller Zirkulation durchgeführt, indem Szenarien mit dem eDrilling-Simulator erstellt werden. Um einen fairen Vergleich zwischen den beiden Methoden durchzuführen, wurden zwei Key Performance Indicators (KPIs) verwendet: Bohrkleinprofil und Bohrkleintransportrate. Die durchgeführten Fallstudien ergaben, dass die konventionelle Zirkulation bei niedrigeren oder gleichwertigen Drücken hinsichtlich der Effizienz des Bohrkleintransports besser abschneidet als die Reverse Circulation. Mit entsprechenden Anpassungen der Eingaben erreichte oder übertraf die Umkehrzirkulation im besten Fall die Leistung der konventionellen Zirkulation, was zeigt, dass der Umkehrzirkulationsprozess für eine effektivere Bohrkleinentfernung und Bohrlochstabilität optimiert werden kann.
Titel in ÜbersetzungBewertung der Durchführbarkeit und Effektivität von Reverse Circulation im Bohrbetrieb
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Elmgerbi, Asad, Mitbetreuer (intern)
  • Thonhauser, Gerhard, Betreuer (intern)
  • Nascimento, Andreas, Mitbetreuer (extern)
Datum der Bewilligung15 Dez. 2023
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Reverse Circulation
  • Druckprofil
  • Bohrkleinprofil
  • Bohrkleintransportrate
  • Konventionelle Zirkulation

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