die faszinierende welt der bohrtechnik - Baker Hughes

Was stellt Baker Hughes INTEQ her?
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ler“ Stahl in der Umgebung der Kompassnadel stört
diese Messung oder macht sie sogar völlig unbrauchbar
und kommt deshalb als Gehäuse des MWD-Systems
nicht in Frage.
Das Lot misst die Neigung des Bohrloches. Die Bohrtechiker
haben sich darauf geeinigt, dass ein senkrechtes
Loch die Neigung 0 °, ein horizontales
die Neigung 90 ° hat
usw.) Immer wenn am Bohr-
turm ein neuer Zug Drillpipes auf den Bohrstrang
geschraubt wird, nutzt das MWD-System den kurzen
Moment der Ruhe im Bohrloch, um die Neigung und
die Himmelsrichtung besonders exakt zu bestimmen.
Der Fachmann spricht hier von einem „Survey“. Aus den
Survey-Daten berechnet unser Richtbohrer am Bohrturm
den genauen Verlauf des bisherigen Bohrloches.
Außer der Neigung („Inklination“) und der Richtung
(„Azimuth“) des Bohrloches hat das MWD-System auch
die Aufgabe festzustellen, in welche Richtung der Knick
des Bohrmotors im Loch, das so genannte „Toolface“,
gerade zeigt, denn diese Information braucht der Richtbohrer
am Turm zum Steuern der Bohrung.
Inklination und Azimuth geben somit Auskunft darüber,
wie das bisher gebohrte Loch aussieht, während
das Toolface die weitere Bohrrichtung bestimmt. Um
den Knick auf dem Motor, das Toolface, neu auszurichten,
dreht der Richtbohrer den Bohrstrang (und damit
auch den Untertagemotor) einfach ganz vorsichtig ein
Stückchen nach links oder rechts.
Eine Frage drängt sich noch auf: Das MWD befindet
sich ganz unten in einem vielleicht mehrere tausend
Meter tiefen Loch, während der Richtbohrer oben auf
dem Bohrturm steht. Wie gelangen die Messwerte
eigentlich vom MWD zum Richtbohrer?
Da sich die Datenübertragung über Kabel im verschraubten
Bohrstrang oder über Funk durch das Gestein
als problematisch erwiesen hat, konnte sich eine
andere Variante durchsetzen: die Übertragung der
Messwerte in Form gezielter Druckschwankungen in
der Bohrspülung. Diese wird ja bekanntlich kontinuierlich
durch den Bohrstrang hindurch zum Bohrmeißel
gepumpt, um dort das Bohrklein aufzunehmen und es
durch den Ringraum zwischen Bohrstrang und Bohrlochwand
zu Tage zu fördern.
Im MWD befindet sich nun ein Ventil, das von einem
ebenfalls im MWD untergebrachten Computer bedient
(das heißt geöffnet und geschlossen) wird. Ist das Ventil
„geschlossen“ (ein Teil des Strömungsquerschnitts
bleibt schon noch frei … ), müssen die Pumpen oben
am Bohrturm mehr Druck erzeugen, um die Spülung in
Bewegung zu halten, als es bei offenem Ventil der Fall
ist. Das Ventil kann also durch Öffnen und Schließen
Druckschwankungen im Bohrstrang erzeugen. Der Experte
redet lieber von „Druckpulsen“, deshalb nennt
man das Ventil im MWD „Pulserventil“.
Aber … ein Ventil, das Messdaten übertragen kann?
Wie soll das denn funktionieren? Die Messwerte werden
zunächst von einem Computer im MWD in einen „binären
Code“ übersetzt. Das ist die Computersprache, die
anstatt aus vielen verschiedenen Buchstaben oder Zahlen
nur aus Nullen und Einsen besteht. Beim Morsen ist
es ähnlich, da gibt es ja auch nur Punkte und Striche und
trotzdem kann man damit beliebige Wörter oder Sätze
übertragen. Der Computer beginnt also, das Ventil in
einer bestimmten zeitlichen Abfolge zu schließen und
zu öffnen. Das offene Ventil steht dabei zum Beispiel für
0
5
10
15
46
47
20