Bohrgerät - Drilling rig

Bohrungen in der Bakken-Formation im Williston-Becken
Großlochbohrgerät zum Sprenglochbohren

Eine Bohrinsel ist ein integriertes System, das Brunnen wie Öl- oder Wasserbrunnen in den Erduntergrund bohrt . Bohrinseln können massive Strukturen sein, in denen Geräte untergebracht sind, die zum Bohren von Wasserbrunnen , Ölquellen oder Erdgasförderbrunnen verwendet werden, oder sie können klein genug sein, um von einer Person manuell bewegt zu werden, und solche werden als Schnecken bezeichnet . Bohranlagen können unterirdische Mineralvorkommen beproben, physikalische Eigenschaften von Gestein, Boden und Grundwasser testen und können auch verwendet werden, um unterirdische Fabriken wie unterirdische Versorgungsleitungen, Instrumente, Tunnel oder Brunnen zu installieren. Bohrinseln können mobile Geräte sein, die auf Lastwagen, Gleisen oder Anhängern montiert sind, oder dauerhaftere land- oder schiffsgestützte Strukturen (wie Ölplattformen , die allgemein als "Offshore-Ölplattformen" bezeichnet werden, auch wenn sie keine Bohrinsel enthalten). Der Begriff „Rig“ bezieht sich daher allgemein auf die komplexe Ausrüstung, die verwendet wird, um die Oberfläche der Erdkruste zu durchdringen .

Kleine bis mittelgroße Bohranlagen sind mobil, wie sie zum Beispiel bei Mineralexplorationsbohrungen, Sprenglöchern, Wasserbrunnen und Umweltuntersuchungen verwendet werden. Größere Anlagen sind in der Lage der Bohrungen durch Tausende von Metern der Erde ‚s Kruste, große‚unter Verwendung Spülpumpen ‘umlaufen Bohrschlamm (Slurry) durch den Bohrmeißel und bis das Gehäuse Anulus , zum Kühlen und Entfernen des‚Stecklinge‘ , während eines Brunnen wird gebohrt. Hebezeuge in die Anlage kann mehrere hundert heben Tonnen von Rohr . Andere Geräte können Säure oder Sand in Lagerstätten drücken, um die Förderung des Öls oder Erdgases zu erleichtern; und an abgelegenen Orten kann es ständige Unterkünfte und Verpflegung für die Besatzungen (die mehr als hundert sein können) geben. Marineplattformen können Tausende von Meilen entfernt von der Versorgungsbasis mit seltenen Besatzungswechseln oder Zyklen betrieben werden.

Geschichte

Antike Bohrinsel jetzt im Western History Museum in Lingle, Wyoming. Es wurde verwendet, um viele Wasserbrunnen in dieser Gegend zu bohren – viele dieser Brunnen sind noch in Gebrauch.
Antike Bohrinseln in Zigong, China

Bis zur Entwicklung von Verbrennungsmotoren im späten 19. Jahrhundert war die Hauptmethode zum Bohren von Gestein die Muskelkraft von Mensch oder Tier. Die Technik des Ölbohrens durch Schlag- oder Drehbohrungen hat ihren Ursprung in der alten chinesischen Han-Dynastie im Jahr 100 v. Chr., als Schlagbohren zur Gewinnung von Erdgas in der Provinz Sichuan verwendet wurde. Frühe Öl- und Gasbohrmethoden waren scheinbar primitiv, da sie mehrere technische Fähigkeiten erforderten. Die Fähigkeiten umfassten die Verfügbarkeit von schweren Eisenbits und langen Bambusstangen, die Herstellung von langen und robusten Kabeln aus Bambusfasern und Hebeln. Schwere Eisenbits wurden an langen Bambuskabeln befestigt, die an Bambustürmen aufgehängt waren, und wurden dann wiederholt angehoben und in ein manuell gegrabenes Loch fallen gelassen, indem zwei bis sechs Männer auf einen Hebel sprangen. Ölquellen der Han-Dynastie, die durch Schlagbohren hergestellt wurden, waren effektiv, erreichten jedoch im 10. Jahrhundert nur eine Tiefe von 10 Metern und 100 Meter. Im 16. Jahrhundert erforschten und bohrten die Chinesen mehr als 610 m tiefe Ölquellen. Eine modernisierte Variante der alten chinesischen Bohrtechnik wurde vom amerikanischen Geschäftsmann Edwin Drake verwendet , um 1859 Pennsylvanias erste Ölquelle zu bohren, wobei kleine Dampfmaschinen den Bohrprozess anstelle von menschlichen Muskeln antreiben.

In den 1970er Jahren, außerhalb der Öl- und Gasindustrie, wurden Rollenmeißel mit Schlammzirkulation durch die ersten pneumatischen Hubkolben-Reverse Circulation (RC)-Bohrer ersetzt und wurden für die meisten flachen Bohrungen im Wesentlichen obsolet und werden jetzt nur in bestimmten Situationen verwendet, in denen Steine ​​schließen andere Methoden aus. RC-Bohrungen erwiesen sich als viel schneller und effizienter und werden durch bessere Metallurgie, härtere, haltbarere Bohrer und Kompressoren, die höhere Luftdrücke bei höheren Volumina liefern, weiter verbessert, was ein tieferes und schnelleres Eindringen ermöglicht. Diamantbohrungen sind seit ihrer Gründung im Wesentlichen unverändert geblieben.

Erdölbohrindustrie

Öl- und Erdgas Bohrinseln sind nicht nur zu identifizieren geologisches Reservoir, sondern auch Löcher verwendet schaffen, die der Gewinnung von Erdöl oder Erdgas aus diesen Reservoiren ermöglichen. Vor allem in Onshore-Öl- und -Gasfeldern wird nach dem Bohren eines Bohrlochs die Bohrinsel vom Bohrloch entfernt und ein Service-Rig (ein kleineres Bohrgerät), das speziell für die Fertigstellung gebaut wurde, zum Bohrloch bewegt, um das Bohrloch zu erhalten gut online. Dadurch wird die Bohranlage frei, um ein weiteres Loch zu bohren, und rationalisiert den Betrieb sowie die Spezialisierung bestimmter Dienstleistungen, dh Fertigstellungen vs. Bohren.

Bergbau Bohrindustrie

Bergbaubohrgeräte werden für zwei Hauptzwecke verwendet: Explorationsbohrungen, die darauf abzielen, den Ort und die Qualität eines Minerals zu identifizieren, und Produktionsbohrungen, die im Produktionszyklus für den Bergbau verwendet werden. Bohrgeräte, die zum Sprengen von Gestein für Tagebaue verwendet werden, variieren in der Größe abhängig von der gewünschten Größe des Lochs und werden typischerweise in kleinere vorgespaltene und größere Produktionslöcher eingeteilt. Der Untertagebergbau (Hartgestein) verwendet je nach gewünschtem Zweck, wie Produktion, Ankern, Verkabelung und Tunnelbau, eine Vielzahl von Bohrgeräten.

Mobile Bohrgeräte

Mobiles Bohrgerät montiert auf einem LKW

In der frühen Ölexploration waren Bohrinseln von semipermanenter Natur und die Bohrtürme wurden oft vor Ort gebaut und nach Fertigstellung des Bohrlochs an Ort und Stelle belassen. In neuerer Zeit sind Bohrgeräte teure Sondermaschinen, die von Brunnen zu Brunnen bewegt werden können. Einige leichte Bohrgeräte sind wie ein Mobilkran und werden normalerweise zum Bohren von Wasserbrunnen verwendet. Größere Landbohrinseln müssen in Abschnitte und Ladungen zerlegt werden, um an einen neuen Ort zu gelangen, ein Prozess, der oft Wochen dauern kann.

Kleine mobile Bohrgeräte werden auch zum Bohren oder Bohren von Pfählen verwendet . Bohrgeräte können von 100 Short-Tonnen (91.000 kg) Bohrgeräten mit kontinuierlichem Flug (CFA) bis hin zu kleinen luftbetriebenen Bohrgeräten reichen, die zum Bohren von Löchern in Steinbrüchen usw. verwendet werden. Diese Bohrgeräte verwenden die gleiche Technologie und Ausrüstung wie die Ölbohrgeräte, nur auf einem kleineren Skala.

Die nachfolgend skizzierten Bohrmechanismen unterscheiden sich mechanisch durch die eingesetzten Maschinen, aber auch durch die Methode, mit der Bohrspäne von der Spanfläche des Bohrers entfernt und an die Oberfläche zurückgeführt werden.

Automatisiertes Bohrgerät

Ein automatisiertes Bohrgerät (ADR) ist ein automatisiertes, wandelndes landgestütztes Bohrgerät in voller Größe, das lange seitliche Abschnitte in horizontalen Bohrlöchern für die Öl- und Gasindustrie bohrt. ADRs sind agile Bohrgeräte, die sich schneller als andere Bohrgeräte in voller Größe von Pad zu Pad zu neuen Bohrstellen bewegen können. Jedes Bohrgerät kostet etwa 25 Millionen US-Dollar. ADR wird in den Athabasca-Ölsanden in großem Umfang verwendet . Laut "Oil Patch Daily News" wird "jede Bohrinsel während der Bauphase 50.000 Arbeitsstunden leisten und nach Fertigstellung wird jede Bohrinsel direkt und indirekt mehr als 100 Arbeiter beschäftigen." Im Vergleich zu herkömmlichen Bohrinseln" behauptet Ensign, ein internationaler Ölfeld-Dienstleister mit Sitz in Calgary, Alberta Feld und Büro." Im Juni 2005 wurde die erste speziell konstruierte automatisierte Schrägbohranlage (ADR), Ensign Rig No. 118, für dampfunterstützte Schwerkraftdrainage (SAGD) von Deer Creek Energy Limited, einem in Calgary ansässigen Ölsandunternehmen, mobilisiert.

Siehe auch

Verweise

Externe Links