Kühlung und Reinigung des Bohrers
Während des Bohrvorgangs zirkuliert die Bohrflüssigkeit (Schlamm) effektiv, um den Bohrer zu kühlen. Ohne Schlammzirkulation steigt die Temperatur der Bohrkrone am Boden des Bohrlochs mit jeder Drehung um 1 bis 2 Grad Celsius. Unter der Annahme, dass sich der Bohrer mit 200 Umdrehungen pro Minute dreht, würde seine Temperatur innerhalb von nur drei Minuten nach dem Bohren auf über 600 Grad ansteigen -ein Szenario, das mit hoher Wahrscheinlichkeit schwere Unfälle wie Durchbrennen oder Hängenbleiben des Bohrers auslöst. Folglich dient der zirkulierende Fluss der Bohrflüssigkeit dazu, die beim Aufbrechen des Gesteins entstehende Wärme effizient abzuleiten und so sicherzustellen, dass der Bohrer ausreichend gekühlt bleibt und innerhalb seiner normalen Arbeitsparameter arbeitet. Darüber hinaus spielt die Bohrflüssigkeit eine entscheidende Rolle bei der Reinigung des Bohrmeißels mit angesammeltem Schlamm. Durch das Spülen des Bohrmeißels entfernt die Flüssigkeit wirksam Schlammansammlungen von den Zähnen und der Unterseite und stellt so sicher, dass der Bohrmeißel weiterhin effizient und kontinuierlich Gestein brechen kann, wodurch die Bohreffizienz insgesamt verbessert wird.
Entfernung von Schnittgut und Kontrolle des Flüssigkeitsverlusts
Mit fortschreitendem Bohrvorgang zerbricht der Bohrer das Gestein und erzeugt eine beträchtliche Menge an Gesteinsabfällen. Um die Bohreffizienz aufrechtzuerhalten, müssen diese Bohrkleinteile umgehend vom Bohrlochboden weggespült werden. Dies verhindert nicht nur, dass der Bohrer -zuvor gebrochene Späne erneut zermahlt-und dadurch die Eindringgeschwindigkeit erhöht-, sondern verhindert auch effektiv, dass Späne am Bohrer haften bleiben, was andernfalls seinen weiteren Betrieb behindern würde. Die Bohrflüssigkeit muss bestimmte Eigenschaften aufweisen-einschließlich angemessener spezifischer Dichte, Viskosität und Scherfestigkeit-, um sicherzustellen, dass das Bohrklein erfolgreich zum Bohrlochkopf transportiert wird. Durch die Einarbeitung von Zusatzstoffen wie Polyacrylamid und anorganischen Salzen (z. B. Kaliumchlorid und Natriumchlorid) verhindert die Bohrspülung außerdem, dass das Bohrklein hydratisiert und in der flüssigen Phase verteilt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Stecklinge intakt bleiben und nicht hydratisieren oder zerfallen, wodurch ein unerwünschter Anstieg des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit verhindert wird. Die Verhinderung von Flüssigkeitsverlusten und das Verstopfen von Bohrlöchern sind entscheidende Prioritäten beim Bohrflüssigkeitsmanagement. Insbesondere vor dem Eindringen in salzhaltige Formationen (Salzkuppeln) kann die Zugabe von salzresistenten Inhibitoren zur Bohrflüssigkeit die Kontamination der Flüssigkeit durch die Salzformation wirksam abschwächen-oder ganz verhindern-.
Bohrlochstabilität und Kontrolle des Wasserzuflusses
Während des Bohrvorgangs muss besonders darauf geachtet werden, die Eigenschaften der Bohrspülung vor dem Eindringen in bestimmte einsturzgefährdete Formationen anzupassen, um die Stabilität der Bohrlochwände sicherzustellen. Beim Bohren durch Formationen wie die Zhiluo- und Fuxian-Gruppe ist es wichtig, innerhalb von 20 Metern vor dem Eindringen in einsturzgefährdete Schichten auf ein Bohrloch-stabilisierendes Schlammsystem umzuschalten. Darüber hinaus muss der Schlammflüssigkeitsverlust streng kontrolliert -unter 5 ml gehalten werden-, um die Stabilität der Bohrlochwand sicherzustellen. Darüber hinaus stoßen Bohrlöcher, die in die Ölzonen der Yanchang-Gruppe eindringen, beim Bohren in ausgereiften Ölfeldern häufig auf Wasserzufluss mit hohem -Druck aus benachbarten Wasserinjektionsbohrlöchern. Um dieses Problem wirksam zu mildern, kann eine Strategie eingesetzt werden, die die Verwendung von hochdichtem Schlamm zum hydraulischen Aufbrechen der wasserführenden Zone und die anschließende Injektion eines kontrollierbaren Gels zur dauerhaften Abdichtung der Wasserquelle umfasst.
Kohlenwasserstoffeinstrom und Schmierung
Sollten bei Bohrarbeiten Zonen mit hohem -Druck von Kohlenwasserstoffen- angetroffen werden, muss die Schlammdichte gemäß den Spezifikationen des Kunden erhöht werden. Im Falle eines Kohlenwasserstoffeinstroms oder eines Blowouts muss der Blowout-Preventer (BOP) sofort geschlossen werden. Anschließend wird die erforderliche Schlammdichte basierend auf dem Bohrlochdruck berechnet, um der Hochdruckzone entgegenzuwirken und die Sicherheit der Bohrlochsteuerung zu gewährleisten. Darüber hinaus trägt die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Schmiermittelversorgung während des Bohrens dazu bei, den Widerstand zu verringern, der beim Auslösen (Absenken) und Drehen des Bohrgestänges auftritt, wodurch die Eindringgeschwindigkeit (ROP) erhöht und eine reibungslose Durchführung der Bohrvorgänge sichergestellt wird.
Kraftübertragung und Gesteinszerkleinerung
Bei Bohrvorgängen mit Schraubenturbinenbaugruppen strömt der Bohrschlamm mit hoher Geschwindigkeit durch die Turbinenschaufeln und treibt sowohl die Turbine als auch den Bohrmeißel in Rotation-ein Mechanismus, der die Eindringgeschwindigkeit deutlich steigert. Wenn der Bohrmeißel mit Düsen ausgestattet ist, erzeugen die Schlammpumpen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen, die das Gestein am Boden des Bohrlochs effektiv zerkleinern und so ein hocheffizientes Bohren ermöglichen. Diese einzigartige Kombination aus Kraftübertragung und Gesteinszerkleinerungsmechanismen macht den Bohrprozess sowohl effizienter als auch präziser.
