Die Herausforderung:

Wenn eine Ballonbildung oder Belüftung der Formation passiert, erfolgen Bohrspülungsverluste proportional zu den Pumpengeschwindigkeiten, und einem Rücklauf, wenn die Pumpen abgeschaltet werden. Ballonbildung, eine häufige Herausforderung bei komprimierbaren, wasserfreien Flüssigkeiten durch schwache Formationen, beginnt, wenn die äquivalente Zirkulationsdichte (ECD) die Bruchstelle der Formation übersteigt. Kleine Risse öffnen sich, wodurch die Bohrflüssigkeit in die Formation gelangen kann. ECD beinhaltet sowohl den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit (Schlammgewicht) als auch den Druck auf den Ring, der durch die Zirkulation verursacht wird. Wenn die Zirkulation stoppt, werden Ringdruckverluste beseitigt. Bei Ballonbildung wird, wenn die Pumpen abgeschaltet werden und dadurch die Zirkulation stoppt, die Flüssigkeitsdichte auf das Schlammgewicht verringert, was nicht ausreicht, um die gerissene Formation offen zu halten. Die verlorene Bohrspülung wird aus der Formation gedrückt, wenn sich der Riss schließt. Der Rücklauf kann anfangs als plötzlicher Bohrlochzufluss fehlinterpretiert werden und er kann mit Formationsflüssigkeiten und Gasen verunreinigt sein. Sobald eine Ballonbildung auftritt, muss der Bohrturmbetrieb von einem plötzlichen Bohrlochzufluss ausgehen und Bohrlochkontrollvorgänge einsetzen, bis die Ballonbildung stabil und bewertet ist. Anschließend müssen Volumen und Drücke sorgfältig überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Formation nur die verlorenen Volumen zurückgibt.

Lösung:

Ecd-Management ist der Schlüssel für die Verhinderung von Ballonbildung der Formation. Für die Tiefseeumgebung bietet Newpark zwei Lösungen: die wasserbasierte DeepDrill-Hochleistungsbohrspülung (Hpwbdf) und die synthetikbasierte Kronos-Bohrspülung mit niedriger Ecd.

DeepDrill-System bekämpft Ballonbildung und Verluste: Als wasserbasierte Lösung stellt das DeepDrill Hpwbdf einen Vorteil gegenüber wasserfreien Flüssigkeiten dar, da seine Flüssigkeit auf Solebasis minimale Komprimierbarkeit im Vergleich zu wasserfreien Flüssigkeiten aufweist. Wenn eine Bohrspülung unter Druck komprimiert wird, erhöht sich das Volumen des Barits im Vergleich zum Volumen der Bohrspülung, was das Schlammgewicht der Flüssigkeit erhöht. Dies kann für Risse in der Formation und Verursachung von Ballonbildung ausreichen.

Synthetikbasiertes Kronos-System mit niedriger Ecd: Das Kronos™-System mit niedriger ECD ist eine synthetikbasierte Lösung, die entwickelt wurde, um die Größenordnung der Ecd-Spitzen durch Minimierung der Druckverluste und Optimierung der Durchflussraten zu reduzieren. Diese Eigenschaften werden bei einer bestimmten Flüssigkeitsdichte durch Senkung der gesamten Rheologie-Eigenschaften der Flüssigkeit bei gleichzeitiger Minimierung der Gefahr eines Absetzens erreicht. Das Kronos-System mit niedriger ECD ist für tiefere Bohrlochabschnitte mit engen Durchmessern geeignet.