Richtungsbohren mit Wireline Core Barrels Richtungsbohrungen sind seit vielen Jahren eine Herausforderung in der Branche, die durch die Entwicklung vieler verschiedener Werkzeuglösungen und Bohrverfahren überwunden wird. Von einfachen, neu konfigurierten Wireline-Kernfässern und modifizierten Bohrparametern bis hin zu lenkbaren Werkzeugen und dem Tiefbau wird der Erfolg durch das Erreichen des gewünschten Ziels definiert, wobei eine ausreichend graduelle Abweichung verwendet wird, um eine „übermäßige Belastung der Stange“ zu vermeiden. Die Beständigkeit der Bohrschnur gegenüber Abweichungen, die auch als "Festigkeit" bezeichnet werden, kann durch ihre Material- und mechanischen Eigenschaften bestimmt werden. Da alle drahtgebundenen Rohrkomponenten aus kaltgezogenen Stahlrohren bestehen, haben sie alle die gleichen grundlegenden Eigenschaften. Insbesondere reagieren alle Stahlsorten unabhängig von der Chemie, Wärmebehandlung oder Härte mit der gleichen Biegemenge auf eine gegebene Belastung (das Verhältnis von Spannung (Last) zu Spannung (Biegung) wird als "Elastizitätsmodul" bezeichnet). Darüber hinaus haben alle zwei Stahlrohrbauteile mit gleichen Abmessungen die gleiche Steifigkeit, auch wenn sie von verschiedenen Lieferanten hergestellt werden, unabhängig von der Stahlsorte, Wärmebehandlung oder Härte. Die Richtungsannahme oder Empfindlichkeit der Bohrschnur auf Änderungen der Bohrlasten oder Geschwindigkeiten oder auf Formationsänderungen hängt stark von der Steifigkeit der Bohrschnur ab. Die Steifigkeit der Drahtbohrstangen verdoppelt sich mehr als, wenn sie zum nächstgrößeren System (z. B. BQ zu NQ, NQ zu HQ usw.). Dadurch bohren größere Systeme gerader, haben aber viel mehr Widerstand und eine größere seitliche Belastung beim Bohren durch Bohrlochabweichungen. Bei einem typischen imprägnierten Bohrer und konstanten Bohrparametern (sofern keine Formationsänderungen vorliegen) neigt das Bohrloch dazu, eine langsame Helix zu bilden, die hauptsächlich durch die Steifigkeit der Bohrschnur bestimmt wird. Bei Bohrlochreibung kann der Bohrschnur selbst instabil werden, sich in eine spiralförmige Form verknicken, die sich bei Änderungen der Bohrlasten und Geschwindigkeiten festzieht oder lockert, aber dann elastisch gerade zurückkehrt, wenn sie entladen wird. Der Q Wireline Kernschaft wurde ursprünglich für die Verwendung eines Außenrohrs mit wesentlich größerem Durchmesser und Wandstärke als die instabile Kette von Bohrstangen dahinter entwickelt. Die standardmäßigen Außenrohre bieten eine um ca. 40 % höhere Steifigkeit, die Außenrohre mit Vollloch bieten eine um ca. 70 % höhere Steifigkeit! Das Außenrohr kann dann als stabilisierendes Lager oder als Hülse fungieren. Je höher die Steifigkeit, desto effektiver ist eine Richtungssteuerung, um Änderungen in der Formation, Bohrparameter oder Bohrsaitstabilität zu widerstehen. Diese Steuerung kann durch stabilisierte Reibschalen, stabilisierte Adapterkupplungen und stabilisierte Verriegelungskupplungen erweitert werden. Berücksichtigen Sie die Richtwirkung, wenn das Außenrohr durch einen anderen Bohrstab ersetzt wird, wodurch alle Unterschiede in der Steifigkeit der Bohrschnur und der zugehörigen Richtungssteuerung vollständig beseitigt werden. Ursprünglich in den 1980er Jahren entwickelt, um Bohrlochabweichungen zu lenken, ersetzen Kerngehäuse-Konfigurationen, bekannt als "Flexi-Barrels", das Außenrohr durch eine gleichwertige Länge eines Bohrstabs und Adapter. Das Fehlen einer Richtungssteuerung in Kombination mit der fehlenden Richtungsvorhersehbarkeit führt jedoch typischerweise zu unregelmäßigen Abweichungen, die entweder Korrekturversuche oder Reibungen zur Reduzierung übermäßiger Abweichungen erfordern. Daher wird die Verwendung von Flexi-Fässern nicht empfohlen. Berücksichtigen Sie bei der Planung von Bohrungen die potenziellen Auswirkungen der Stababweichung. Die Steifigkeit von Stahlrohren ist relativ hoch und steigt, wie bereits erwähnt, mit der Systemgröße und der Schnittdicke. Dadurch reagiert der Bohrstring mit hohen Seitenlasten gegen die Bohrlochwand, insbesondere kurz vor und nach einer Abweichung. So erzeugt beispielsweise ein Bohrstab der Größe NQ™, der auf die empfohlene maximale Abweichung von 1,0 Grad über seine Länge abgelenkt wird, etwa 9KN (2.000lb) Seitenlast, und ein HQ™ produziert 18kN (4.000lb) bei nur 0,8deg pro Stangenlänge. Je nach Bildung können diese hohen Seitenlasten ein hohes Drehmoment, starken Stabverschleiß oder sogar „Hitzeschutzrissbildung“ erzeugen. Zusätzlich erzeugen diese Kontaktpunkte Drag- und 'Stick-Slip'-Bedingungen, die eine dynamische Reaktion erzeugen können, die ausreicht, um die Bohrschnur dauerhaft in eine spiralförmige Form zu verformen. In extremen Fällen, in denen die Bohrschnur genügend Umdrehungen bei Annäherung an oder Überschreitung der maximalen Abweichung abschließt, kommt es zu Ermüdungsausfällen. Mit der minimalen Abweichung möglich, um Ziel zu treffen und kleben an NQ Größe Stange wird die Seitenlasten, Drehmoment und Chancen der Verdrillung oder Rissstange zu reduzieren. Ursprünglich veröffentlicht im Australasian Drilling Magazine, Februar/März 2020 Richtungsbohrungen mit Wireline Core Barrels für den australischen Bergbau verwendet Bohrstelle
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