The process of building a Mechanical Earth Model using well data

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Moderne Bohrprojekte sind technisch und wirtschaftlich herausfordernd. Um die Bohrung im Rahmen der geplanten Zeit und des geplanten Budgets abteufen zu können, muss die "non-productive time" aus Bohrlochinstabilität minimiert werden. Die Instabilität durch Kicks und Spülungsverlust hängt mit dem Spannungszustand im Gestein zusammen. Kennt man also die Spannungen, ist es möglich die Stabilität zu verbessern und so Verzögerungen zu vermeiden. Dadurch werden Zeit und Kosten gespart und Risiken reduziert. Mit Hilfe von Bohrlochlogs lässt sich ein Mechanical Earth Model (MEM) erstellen um Problemzonen vorherzusehen und Instabilität zu vermeiden. Das MEM ist eine numerische Repräsentation des Spannungszustands und der mechanischen Gesteineigenschaften für einen bestimmten Bereich eines Feldes. Das Modell ist über die lokale Stratigraphie und seismische Daten in die umgebende Geologie eingebunden. Zusätzlich zur Verteilung der Dichte, Porosität, etc. enthält das Modell den Spannungszustand und mechanische Gesteinseigenschaften (einaxiale Druckfestigkeit, Reibungswinkel, Elastizitätsmodul, Poissonzahl, etc.). Die Spannungen im Gestein werden verursacht durch lithostatischen Druck, tektonische Spannung, Injektionen und Förderung. Die Eigenschaften werden aus verschiedenen Bohrlochlogs wie z.B. Akustik- und Dichtelogs abgeleitet. Vor und während des Bohrens werden Daten aus Bohrkernmessungen und LOT zur Kalibrierung des Modells verwendet. Nach Analyse der Bedingungen für das Versagen des Gesteins, kann eine Empfehlung für die Bohrspülungsdichte gemacht werden. Zuerst führt diese Arbeit generell in die Thematik 1D MEM ein und behandelt das Einsparungspotential. Im zweiten Teil werden die Gleichungen und Methoden vorgestellt, die zum Ableiten der Gesteinsparameter aus Bohrlochlogs und anderen Quellen benötigt werden. Außerdem wird erklärt, wie daraus die Spannungen und sichere Bohrspülungsdichte abgeleitet werden. Im dritten Teil werden die vorgestellten Gleichungen und Methoden auf Daten aus einer Offshorebohrung angewendet und ein MEM entwickelt. Der Modellierungsprozess wird beschrieben und Resultate werden präsentiert. Schließlich werden der Prozess, die Resultate und aufgetretene Probleme diskutiert. Die Arbeit schließt mit Schlussfolgerungen zu Problemen und potentiellen Vorzügen des MEM generell und zeigt mögliches Zukunftspotential auf für das MEM und weitere Forschung zum Thema.

Details

Titel in ÜbersetzungErstellung eines Mechanical Earth Model mithilfe von Bohrungsdaten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung16 Dez 2016
StatusVeröffentlicht - 2016