Stuck Casing and Liner Mitigation - Raising Situation Awareness based on Real Time Hook Load and Friction Coefficient Analysis

Titel in Übersetzung: Risikominimierung bei Rohrtourinstallationen - auf Basis von Echtzeit Hakenlast- und Reibungskoeffizienten-Analyse

Manuel Fasching

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die Installation einer Verrohrung (Casing/Liner) ist eine Operation von großer technischer sowie wirtschaftlicher Bedeutung. Die zunehmende Komplexität von Bohrlochverläufen sowie größeren Verrohrungsdurchmessern, die in der Geothermie verwendet werden, haben in der Vergangenheit zu Problemen bei Rohrtourinstallationen geführt. Der Umgang mit einer festsitzenden Verrohrung kostet Zeit und Geld und senkt die Gesamtrentabilität des betreffenden Projekts. Daher wurden Anwendungen/Programme (Reibungsfaktor Modell und Analyseportal) und ein risikomindernder Arbeitsablauf entwickelt, um die Entscheidungsfindung zu verbessern und gleichzeitig das Situationsbewusstsein (situation awareness) während der Bohrung zu steigern. Davor werden die grundlegenden Eingabeparameter auf Basis eines Soft-String-Modells verarbeitet. Das „Reibungsfaktor-Modell“ generiert ein Diagramm, welches verschiedenste Verläufe für die jeweiligen Varianten darstellt. In diesem Diagramm wird die "Hakenlast über der Teufe (MD)" aufgezeigt, mit den verschiedensten Reibungskoeffizienten für open hole (OH) und cased hole (CH). Während der Bohrung werden die aufgezeichneten Hakenlast-Sensor Daten verwendet, um das Modell durch iteratives Anpassen des OH- und CH-Reibungskoeffizienten zu kalibrieren. Nachdem der dominante OH-Reibungskoeffizient identifiziert wurde, können Vorhersagen für die bevorstehenden Hakenlasttrends getroffen werden. Auf diese Weise können kleine Abweichungen in der Hakenlastentwicklung über die Teufe (md) erkannt und geeignete Maßnahmen diesbezüglich ergriffen werden. Bisher wurde das Modell in mehr als 10 Referenzbohrungen im Molassebecken (Bayern, Deutschland) mit überwiegend 13 3/8”, 9 5/8” und 7 ”Rohrtouren betrieben. Das Ergebnis ist eine Datenbank mit verschiedenen dominanten Reibungskoeffizienten sowie Hakenlastmustern, die während der Installation des Liners ermittelt wurden. Gesammelte und analysierte Daten, die im Analyseportal verarbeitet werden, können den Einfluss einzelner Parameter wie Bohrlochverlauf, Reibungskoeffizient und Spülungsgewicht auf die Wahrscheinlichkeit eines „Feststeckens/ Festwerdens“ der Rohrtour quantifizieren. Mit dem Ziel, die Qualität der Trendinterpretation der Hakenlast insgesamt zu verbessern, wurden einzelne Hakenlastmuster detailliert analysiert. Das Erkennen der Entwicklung eines kritischen Hakenlastmusters dient als Frühwarnsystem, um das Bewusstsein zu schärfen und das Risiko eines Feststeckens/ Festwerdens bei zukünftigen Installationen zu verringern.
Titel in ÜbersetzungRisikominimierung bei Rohrtourinstallationen - auf Basis von Echtzeit Hakenlast- und Reibungskoeffizienten-Analyse
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Thonhauser, Gerhard, Betreuer (intern)
  • Hillbrand, Gudrun, Betreuer (extern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2020

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 04-02-2025

Schlagwörter

  • Risikominimierung
  • Rohrtourinstallation
  • Hakenlast-Analyse
  • Reibungskoeffizient-Analyse
  • Situationsbewusstsein
  • Modell
  • Bohrlochverlauf
  • Referenzbohrungen
  • ritische Hakenlastmuster
  • Frühwarnsystem

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