Modular testing facility for downhole sensor evaluation

Titel in Übersetzung: Modularer Teststand für die Auswertung von Bohrloch-Sensordaten

Alexis Koulidis

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Die Echtzeiterkennung von unkontrolliertem Zufluss aufgrund einer Änderung der Verhältnisse im Bohrvorgang (Kick) wird immer bekannter in der Öl- und Gasindustrie. Seit 2009 sind 30 Todesfälle und mehr als 1500 Verletzte durch Zwischenfälle in diesem Bereich zu beklagen. Daher ist Echtzeiterkennung ein wertvolles Werkzeug um Unfälle zu verhindern, Menschenleben zu retten und Kosten zu reduzieren. Diese Diplomarbeit beschreibt die Ursachen von unkontrolliertem Zufluss aus der geologischen als auch aus der bohrtechnischen Perspektive. Ebenfalls werden Techniken zur Echtzeiterkennung und deren Equipment und die damit verbundenen notwendigen Ober- und Untertageeinrichtungen um Messungen durchführen zu können erläutert. Zusätzlich werden verschiedene Methoden zur Sicherung und Schließung eines Bohrlochs im Falle eines Kicks beschrieben. Die Arbeit umfasst Versuche zur Evaluierung verschiedener Sensoren zur Erkennung und Messung von Gasblasen in Flüssigkeit. Im Zuge dessen, wurde eine Testeinrichtung entworfen und konstruiert um die Zustände im Bohrloch möglichst genau widerzuspiegeln. Das Design wurde so implementiert, dass verschiedene Sensortypen als auch andere Experimente mit der Testanlage durchgeführt werden können. Der Ansatz für die Echtzeiterkennung von Kicks zur Anwendung aktueller Technologie und neuester Sensortechnik wird in der Arbeit beschrieben und anhand von kapazitiven Sensoren diskutiert. Eine detaillierte Beschreibung des Arbeitsprinzips von kapazitiven Sensoren als auch deren Einsatzgrenzen zur verlässlichen Anwendbarkeit ist beinhaltet. Das Ergebnis der Arbeit zeigt, dass Versuche mit Hilfe des konstruierten Messstandes im Hinblick auf verschiedene Zuflussmedien wie Öl und Gas als auch verschiedene Sensortypen möglich und reproduzierbar sind. Weiters beinhaltet die Arbeit Empfehlungen für zukünftige Forschung im Gebiet der Echtzeiterkennung von Kicks mit Bezug zu anderen Sensorgruppen wie analogen kapazitiven Sensoren. Zusätzlich wird auch die Anwendbarkeit von Ultraschalltechnik zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Bohrflüssigkeitsrate im Ringraum des Bohrlochs anhand des Bohrkleinbestandes darin diskutiert.
Titel in ÜbersetzungModularer Teststand für die Auswertung von Bohrloch-Sensordaten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Lettner, Anton, Mitbetreuer (intern)
  • Thonhauser, Gerhard, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung30 Juni 2017
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2017

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Echtzeiterkennung
  • Zufluss
  • bohrtechnischen

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