NO161750B - Fremgangsmaate for forhindring av buling av en borestreng. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for forhindring av buling i en borestreng under boring av en brønn i jordlaget.

De problemer som forekommer ved boring gjennom jordlag til meget store dypder er veldokumentert og er løst på en gun-

stig måte. Disse problemer er forverret ved såkalt "langtrekkende boring" hvor banen for borkronen bevisst avviker vesentlig fra vertikalretningen. Innsetting av rør, bore-strenger, foringer for rør i borehull med meget stor vinkel er særlig vanskelig.

I den senere tid har sofistikert teknikk med elektronisk

måling og dataoverføring blitt anvendt på dette problem.

Mange av de kjente systemer sporer og styrer nøyaktig banen

for borstrengen gjennom underjordiske formasjoner. F.eks. beskriver US patent nr. 3.622.971 og nr. 4.021.774 appara-

ter for sporing av banen til en borstreng gjennom jorden ut fra målinger av azimut og skråvinkel. US patent nr. 3.622.971 innbefatter en beregningsenhet ved jordoverflaten for bestemmelse av en bane fra nedhullsmålinger.

US patent nr. 3.968.473 viser et apparat for måling av vekten på borkronen og dreiemomentet som utøves på borstrengen.

US patent nr. 3.759.489 beskriver et apparat for automatisk regulering av vekten på kronen.

Et problem som ikke er blitt tilstrekkelig tatt vare på er bulingen av segmentene til en borestreng. Dette bevirker avbøyninger som på sin side bevirker krefter mot hullveggen som øker friksjonsmotstanden. Også bulebelastninger bevir-

ker rørtretthet. Noen seksjoner av et borehull kan ha skråvinkler på 80° til 90° (eller større) fra vertikalplanet i hvilket røret i denne seksjonen ikke vil gli gjennom hullet med akkurat kraften av sin egen vekt. I denne situasjon må seksjoner av rør bli skjøvet for å bevege seg.

Når et rør blir skjøvet gjennom et borehull, vil det bøye

seg og bule ut. Ved hver kontakt med veggen til borehullet

vil en ekstra kraft bli utøvet mot veggen og bevirke ekstra bremsing. Dette danner den summerende situasjon med ekstra bremsing som bevirker nødvendig ekstra aksial kraft som igjen bevirker mer buling, mer kraft mot veggen og mer bremsing sånn at resultatet er en sneballvirkning. Et punkt vil bli nådd, hvor for et gitt sett av betingelser kraften for skyving av røret ikke er tilgjengelig eller røret kan svikte. Mange alternativer eksisterer for å forandre de gitte betingelser, såsom forandring av rørstrengen, forandring av borehullformen, dvs. foringen eller hullstørrelsen, forandring av friksjonskoeffisient og forandring av innretning for dannelse av en skyvekraft.

Kriteriene for buling i en borestreng er kjent og er beskrevet i: Lubinski, Arthur og Woods, H.B., "Factors Affecting the Angle of Inclination and Dog-Legging in Rotary Bore Holes", API Drilling and Production Practice, 1953, s. 222-250; og Woods, H.B. og Lubinski, Arthur, "Practical Charts for Solving Problems on Hole Deviation", API Drilling and Production Practice, 1954, s. 56-71. Anvendelsen av disse kriterier for å indikere buling i aktuelle boresituasjoner og ved simulering av slik boring, er en gjenstand for foreliggende oppfinnelse.

Det er således en hensikt ved foreliggende oppfinnelse å bestemme om en buling av en borestreng vil opptre eller ikke under bestemte borebetingelser slik at disse betingelser kan modifiseres eller unngås.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for forhindring av buling av en borestreng under boring av en brønn i jordlag, kjennetegnet ved at den omfatter måling av kreftene på et. segment av borestrengen og azimut og skråvinkel for segmentet av borestrengen, oppløsning av nevnte krefter i aksial og normale komponenter som utøves på neste grunnere segment, hvilke aksiale og normale komponenter står i samsvar med målt azimut og skråvinkel for segmentene, at holdevekt, glidefriksjon og ytre krefter som utøves på segmentet fra borestrengen bestemmes, og at de ovennevnte trinn gjentas for suksessive grunnere segmenter av borestrengen, at resultant-aksialkraften på hvert segment av borestrengen sammenlignes med en bulingsterskelverdi, og at det indikeres når nevnte resultant-aksialkraft for et vilkårlig segment overskrider terskelverdien.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning

til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser en langtrekkende boreoperasjon for hvilken foreliggende oppfinnelse gir en bulingsindikasjon,

Fig. 2 et planriss som viser azimut,

Fig. 3 viser en serie segmenter av borestrengen vist på

fig. 1, med de innbyrdes samvirkende krefter,

Fig. 4 viser vektoroppløsning mellom to segmenter,

Fig. 5 svarende til fig. 4 og viser vektoroppløsningen for

vilkårlig to hosliggende segmenter,

Flg. 6-8 viser oppløsning av krefter mellom to hosliggende segmenter på en måte som tar hensyn både til skråvinkel og azimutforandring mellom segmentene, og

Fig. 9 og 10 viser bulingskriterier for forskjellige streng-

og hulloppbygginger.

På tegningene viser fig. 1 en vanlig borerigg 10 som er plas-sert over et borehull 11. En borestreng 12 innbefatter de vanlige borerør, stabilisatorer, krager og kroner. Bore-

slam pumpes fra en forrådssump inn i borestrengen og føres tilbake på vanlig måte. Forandringer i boreslamtrykk kan benyttes for å transportere nedhullsparametere til overflaten ved bruk av loggapparater for bruk under boring av den type som er beskrevet i noen av de ovennevnte patenter. F.eks.

kan banen for borestrengen, innbefatte skråvinkelen e og azimut A bli overført til et opphullssted. Også vekten på kronen (WOB) kan utledes fra nedhullsmålinger, selv om det er mere vanlig å bestemme den ved måling av kreftene på borestrengen ved overflaten og utleding av WOB fra disse målinger.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse gjøres bestemmelsen av en tendens til buling segment etter segment i borestrengen. Som benyttet her betyr uttrykket "segment" en kort lengde av borestrengen innbefattende krone, krager og borerør. Segmenter med like egenskaper er innbefattet i en seksjon. F.eks. kan borestrengen oppdeles i følgende seksj oner:

Seksjon 1: Krone, 1 segment

Seksjon 2: 8 borkrager, 8 segmenter

Seksjon 3: Borrør, 1 segment pr. forbindelse.

Skråvinkel for hvert segment betegnes ø^, hvor i er en indeks som angir de etter hverandre følgende segmenter begynner med segmentet ved bunnen. På tilsvarende måte, som vist på fig. 2, er azimut for hvert segment betegnet med asimut-forandringen mellom segmentene.

Som vist på fig. 1 vil målingene for skråvinkel og azimut for hvert segment og målingene av vekten på kronen bli tilført til en digital beregningsenhet 13 som også mottar som inn-kommende verdier holdevekten W. for hvert segment og frik-sjonskoeffisienten F^ mellom hvert segment og det omgivende slam og borehullet. Disse inngangsverdier benyttes for å bestemme aksialkraften AF^ på hvert segment i borestrengen. Den digitale beregningsenhet mottar også inngangsparametrer med hensyn til styrken for hvert segment av borestreng slik at et bulingskriterium M/r(sin) bestemmes for hvert segment. De aktuelle krefter blir sammenlignet med bulingskriteriene for hvert segment med en sammenligningsenhet 14. Hvis aksialkreftene overskrider terskelverdien, blir en indika-sjon på buling tilveiebragt av en indikator 15.

Mens borehullet kan defineres av en aktuell retningsunder-søkelse som antydet på fig. 1, vil i praksis for oppfinnelsen borehullet også kunne defineres av en simulert under-søkelse. Som det vil fremgå av den følgende beskrivelse, kan foreliggende oppfinnelse gjennomføres direkte som angitt på fig. 1 eller kan gjennomføres som en simulering av en boreoperas j on.

Fig. 3 viser kreftene på suksessive segmenter av borestrengen. Av oversiktsgrunner er segmentene vist avstandsplas-sert fra hverandre slik at kraftvektorene mellom dem kan vises. De suksessive segmenter er angitt med betegnelsene 1, 2, 3 ...i. I den aktuelle situasjon benyttes 2000 segmenter. Hvert segment har en holdevekt Wl, W2, W3, som bestemmes av vekten av borerøret, kragene eller lignende,

og av tettheten for boreslammet som benyttes. Andre krefter som utøves på hvert segment innbefatter R^, R£/ R^-.-R^

som er reaksjonen fra borehullveggen på kraften som utøves vinkelrett til veggen; F^, F^...F^, som er friksjons-bremsingen i begge retninger av bevegelsen, og PL^, PI^, PL^.-.PL^ som er punktbelastningen av ytre kraft som utøves på hvert segment. F.eks. på det første segment vil den ytre kraft som utøves være vekten på kronen. Disse krefter oppløses i komponenter som virker langs segmentets akse og vinkelrett til segmentets akse.

Fig. 3 viser kraftbalansen over segmentet 1 og kraftvektorene som utøves på segment 2. Disse krefter bestemmes på følgende måte.

Nedre aksialbelastning (ALL)

ALL1 = 0, fordi segment 1 er det frie endelegemet på

strengen.

Punktbelastning (PL)

PLI kan være kronevekten og/eller en hydraulisk kraft over

enden av røret.

Aksialvekt (WA)

WA1 er aksialkomponenten for vekten, Wl;

WA1 = Wlcos ø1

Kraftverkene og komponentene oppløses slik at den øvre aksialbelastning, ALU1, er parallell til aksen for segmentet 1 og ALL2 er parallell til aksen for segmentet 2. Fig. 4 viser

en analyse av oppløsningen av kraftverktorene mellom to segmenter, hvis bare en forandring av skråvinkel tas i

betraktning. Sluttoppløsning som gjelder for azimutforandring er gitt nedenfor. Fig. 4A viser oppløsningen av kraftvektoren mellom segmentene 1 og 2. Kraftvektoren ALU1 er kjent fra oppløsningen av krefter på segmentet 1.

De vektordannede krefter som utøves på segment 2 er som vist. HE er parallell til segmentet 1. Størrelsen på HE er ALU1. BE er parallell til aksen for segmentet 2. DH er en rett linje.

DE og a er kjent.

BE og BD bestemmes på følgende måte:

BE = DE cos = DE cos (øl - 02)

DB = DE sin = DE sin (øl - 92)

Hvis man kjenner øl, ø2, ALU1 og forutsetter kraftvektorene på fig. 4A så får man: ALL2 og ALLN2.

Man går nå tilbake til fig. 4 og forutsetter at ALLN2 er den vinkelrette komponent som reagerer på ikke-innretning av de to segmenter.

Normal nedre aksialbelastning:

ALLN2 er normalkomponenten til aksen for segmentet 2 som reagerer på aksialbelastningen ALU1,

ALLN2 = ALU1 sin ( el - ©2)

Nedre aksialbelastning:

ALL2 = ALU1 cos (el - ø2)

Reaksjon fra veggen (R)

La alle normalkraftkomponentene fra ALL2 bli opptatt av segmentet 2 med komponenten ALLN2. Reaksjonen for veggen på segmentet 1, RI, er summen av alle krefter normalt til aksen for segmentet 1.

Aksial friksjonskraft (F)

Fl er friksjonskraften langs aksen svarer til friksjonskoef-fienten fl ganger summen av kreftene normalt til aksen.

Fl = flRl

Summering av kreftene normalt til aksen ( fig. 4)

RI - WN1 + ALLN1 = 0

But, ALLN1 = 0

RI = WN1 = Wl sin Øl

Summering av krefter langs aksen ( fig. 4)

PLI + ALL1 + Fl - WA1 - ALU1 = 0

But, ALL1 = 0

PLI er kjent

Wl er kjent og WA1 = Wl cos øl

Fl er kjent = flRl = flWl sin Øl

Finn for ALU1 den ukjente,

ALU1 = PLI + flWl sin Øl - Wl cos Øl + ALL1

For reaksjon på det andre frie legemet ( fig. 4)

Den aksiale belastning på enden av segmentet 2 er:

ALL2 = ALU1 cos (Øl - 02)

Den normale komponent, på grunn av ikke-innretting av de

to vektorer ALL2 og ALU1 er:

ALLN2 = ALU1 sin (Øl - 02)

For det i- te frie legemet ( se fig. 5)

Fig. 5 viser to segmenter (i) og (i+1). Følg den prosedyre som tidligere er benyttet for å analysere segmentene 1 og 2.

PLi vil være kjent

ALLi kommer fra analysen av (i-l)-legemet

ALLNi kommer fra analysen av (i-l)-legemet

Wi vil være kjent

øi vil være kjent

Øi+1 vil være kjent

WAi = Wi cos øi

WNi = Wi sin Øi

Fi = fi Ri

Summering av krefter normalt til aksen for segment ( i)

Ri = ALLNi - WN i = 0

Ri = Wi sin Øi - ALLNi

Summering av krefter parallelt til aksen for segmentet ( i)

PLi + ALLi + Fi - WAi - ALUi = 0

Den ukjente er ALUi,

ALUi = PLi + ALLi + Fi - WAi

= PLi + ALLi + fi (Wi sin Øi - ALLNi) - Wi cos Øi

For reaksjon på det ( i+ l)- te segment

ALLi+1 = ALUi cos (Øi - Øi+1)

ALLNi+1 = ALUi sin (Øi - Øl)

Inneslutningen av azimutforandringer i borehullprofilen nødvendiggjør en videre oppløsning av krefter som virker på hvert borestrengsegment.' Denne oppløsning er angitt på

fig. 6, 7 og 8.

Som tidligere betraktes hvert segment som et fritt legeme

i likevekt. Kreftene på legemet er aksiale, normale og torsjonskrefter.

Aksialkreftene er:

1. Aksialkomponenten av segmentholdevekten.

2. Glidende friksjonskraft.

3. En ytre utøvd kraft, hvis noen, beregnet på å representere vekt-på-kronen, som eksempel. 4. Aksialkomponenten av kraften på legemet fra det neste dypere segment.

Normalkreftene er:

1. Normalkomponenten av segmentholdevekten, som virker i vertikalplanet gjennom segmentet. 2. Normalkomponenten av aksialkraften fra det neste dypere segment, som virker i vertikalplanet av segmentene. 3. Normalkomponenten av aksialkraften fra det neste dypere segment, som virker vinkelrett til vertikalplanet for segmentet.

Torsjonskreftene er:

1. Oppsamling av utøvd dreiemoment ved bunnen av borestrengen minus dreiemomenttap på grunn av friksjon for alt av

strengen dypere enn segmentet.

2. Dreiemomenttap på grunn av friksjon for segmentet. Resul-tantene av aksialkrefter som virker på den neste grunnere segment. Resultatet av normalkreftene bestemmer torsjons-og aksialfriksjonskreftene.

Av de ovenfor beskrevne krefter er bare de tre som er komponenter av den resulterende aksialkraft fra det neste dypere segment av interesse for azimut og skråvinkelsforandringer mellom segmentene. Se fig. 6.

Den resulterende aksialkraft fra det neste dypere segment ligger i vertikalplan X - Z, har en lengde AC og har en skråvinkel 0^. La X være azimutforandringen mellom segmentene. Vertikalplanet A-D-E inneholder de løpende segmenter. Kraften AC kan oppløses i to komponenter, AD i planet for det løpende segment, og CD vinkelrett til det løpende vertikalplanet. I det løpende plan har AD en skråvinkel på ø..

I vertikalplanet for det løpende segment, ADE, har det dypere segment en skråvinkel på Komponenten AD fra det dypere segment oppløses i to komponenter i vertikalplanet ADE, en aksial komponent langs skråvinkelen 0^+^ og en normal komponent vinkelrett til segmentet i+1. Se fig. 7 i vertikalplanet for det løpende segment.

Således er aksialresultantkraften fra legemet i, AC, oppløst i tre komponenter CD vinkelrett til planet ADE, AF i planet ADE langs aksen for legemet i+1, og DF i planet ADE vinkelrett til aksen for legemet i+1.

I den ovenstående analyse er x den mindre av de to vinkler ved krysningen for de to vertikalplan. La 6 være azimutforandringen mellom segmentene i og i+1. Hvis 6 er mindre enn 90°, så er x = 6. Hvis imidlertid azimutforandringen er større enn 90°, slik det muligens vil opptre i mer ver-tikale deler av brønnboringen, så vil skråvinklene Q-,-, og bli målt i motsatte retninger. Se fig. 8.

* ;I dette tilfellet, er p = -e^+1 Videre vil, slik det ;er vist nedenfor normalkomponenten for holdevekten for segment i+1 ha en oppoverréttet retning for å være forenelig med den valgte tegnretning. ;Tegnretningen er at aksialkrefter er positive hvis de virker mot den dype enden av borehullet og er negative hvis de virker mot toppen av hullet. Som et resultat av denne tegnbestemmelse, er aksiale friksjonskrefter positive hvis borestrengen går ned i hullet. ;På denne måten bestemmes resultantaksialkreftene AL^. Denne aksialkraft er sammenlignet med bulingskriteriene som tidligere indikert. Kriterier for skruelin^eviklet buling er gitt av Lubinski and Woods i de artikler som er anført ovenfor. I deres fig. 2 er de stiplede eller av kurvene 1, 2 ;og 3 angivelser av betingelser hvor skruelinjeformet buling vil opptre. Fig. 2 ble utviklet under antagelsen av at skruevinkelen a er i "liten". I deres senere artikkel ut-videt Lubinski og Woods sin teori til å innbefatte effekten av a, selv hvis vinklene var "store". De demonstrerte at fig. 2 kunne bli benyttet som vist uten modifikasjon forut-satt at skalaen forandres. Abscissen skulle bli forandret fra am/r (symboler som blir forklart nedenfor) til m/r (sina), og ordinaten fra ø/a til [sina-tan (a-cj>) ]/sina - Derfor vil resten av denne diskusjonen med hensyn til bulingskriteriene ;bli basert på Lubinski og Woods figur 2, men med skala-forandringer som antydet. ;På fig. 2, kurve 3 for en."dimensjonsløs vekt" på 2 enheter og en skruelinjebuling opptrer når m/r (sina) er lik 0,4. Likeledes er kurven 2 for en "dimensjonsløs vekt" på 4 enheter med m/r (sina) for buling lik 2 og kurven 3 er for en "dimensjonsløs vekt" på 8 enheter med m/r (sina) ;lik 10 for buling. ;Tabell 1 nedenfor angir disse verdier og inneholder ekstra-polerte verdier for høyere "dimensjonsløse vekter". ;Vi har nå all den informasjon som er nødvendig for å utvikle enkle, lett programmerte kriterier for skruelinjet buling. Lubinski og Woods benytter et uttrykk som de kaller en "dimensjonsløs enhet". Den dimensjonsløse enhet har en lengde og en vekt. Lengden i fot for en dimensjonsløs enhet er: ;og vekten i pund av en dimensjonsløs enhet er hvor: ;p = vekten av rør pr. lengdeenhet i slam, lb/in eller lb/ft ;4 4 ;I = treghetsmoment, ft eller in ;= ir/64 (Do<4->Di<4>) ;Do = rørets, ytre diameter ;Di = rørets indre diameter. ;I tillegg er a vinkelen for hullet i forhold til vertikalplanet og r er radialklaringen mellom rørets ytre diameter og hullveggen. ;hvor Du = hulldiameter. ;ri ;Man kan vurdere bulingen i deler av aksialkompresjonskraften i røret således: ;Vi har nå alle de verdier som er nødvendige for å vurdere ;— M (sina) for enhver rørstørrelse, hulldiameter og hullvinkel. Fiq. 9 viser tabell 1 anqitt på loqq-loaa-DaDir som vekt i dimensjonsløse enheter (lik mot ;(sina). ;Ligningen for kurven er: ;Der.for vil en skruelinjet buling opptre når: ;Eksempel ;6 in (15 cm) ytre diameter x 2 1/4 in (5,7 cm) indre diameter-krager i 8 3/4 in (21 cm) hull. p = 82,6 /ft (123 kg/m) i luft = 70,2 /ft (5,85 /in eller 104 kg/m) i 10 ppg (1,20 kg/l) slam. E = 30 x IO<6> psi (2,1 x IO<8> kPa) mp = 57 x 70,2 = 4000 Ibs (1814 kg) ;Hvis a = 60°, ;AF = 2,93 (4000) (57/0,115)(sin 60)<0>,436;= 164.800 lb (74.753 kg) ;Den fullstendige kurve for AF mot hullvinkel for 6 in (15 cm) x 2 1/4 in (5,7 cm) krager i et 8 3/4 in (21 cm) hull er vist på fig. 10. På fig. 10 er også vist AF mot hullvinkel for 8 in (20 cm) x 3 in (7,6 cm) krager i en 12 1/4 in (31 cm) hullstørrelse. ;De symboler som benyttes i kraftligningene i en beregningsenhet for gjennomføring av oppfinnelsen er angitt nedenfor ;(for segment i+1) ;W = holdevekt for segment ;WA = aksialvektkomponent ;WN = normalvektkomponent (i vertikalplanet) ;PL = overført punktbelastning på segmentet, hvis noe FA = aksial glidefriksjonskraft ;ALU(i)=resulterende aksialkraft for det neste dypere ;segment ;ALL = aksialkomponent for ALU(i) på i+1 ;ALLN = vertikalplan-normalkomponent for i+1 av ALU(i) ALLH = horisontal-normalkomponent for ALU(i) ;RN = resultant-normalkraft på i+1 ;CF = koeffisient for glidefriksjon ;SF = pluss eller minus 1 for bestemmelse av fortegnet for friksjonskraften i henhold til fortegnsbestem-melse ;Vinklene som benyttes er ;ei+1 = gjennomsnitts skråvinkel for segment i+1 ;e (i)= skråvinkel for projeksjonen av ALU(i) pa vertikalplanet av i+1 ;p = forandring i skråvinkel mellom segmentene til vertikalplanet på i+1 ;6(i+1) = gjennomsnitts azimut for i+1 ;6 = forandring i azimut mellom segmentene x =6 hvis x er mindre enn eller lik 90°, eller 180° - 5;for 6 større enn 90° ;Kraftligningene for segmentet i+1 er gitt nedenfor: ;hvor ALL, ALLN og ALLH er beregnet som projeksjoner av ALU(i) fra det neste dypere segment. Dette betyr at ligning 1 til 9 ovenfor anvendes hvor, ;Det skal bemerkes at ligningen for RN, resultant-normal-kraften innbefatter kvadratene av ALLH og av ALLN + WN. Dette betyr at fortegnet for ALLH er uviktig og bare de relative fortegn for WN,og ALLN er viktige. ;Ligningen for torsjonsfriksjonstap er: ;hvor ;Flere mulige forhold blant azimutforandringer, skråvinkel-forandringer og retning for aksialkraft ALU(i) fra det dypere segment er av interesse. ;1. Hvis det er ingen azimutforandring, X = 0, så ;;2. For en azimutforandring mindre enn 90°, ;(a) ALL ha samme fortegn som ALU(i) som lenge p er mindre enn 90°. For p større enn 90°, et upraktisk tilfelle, er profilen bøyet i en spiss vinkel og ALL virker i en retning motsatt til ALU(i). (b) ALLN har det samme fortegn som ALU(i) for positiv p og motsatt fortegn for negativ p. Dette betyr at hvis profilen bygger opp en vinkel, er p negativ og hvis ALU(i) er negativ (virker mot overflaten), så virker ALLN i samme retning som WN. Hvis profilen er fallende vinkel, er p positiv og hvis ALU(i) er negativ, så er ALLN motsatt i retning til WN. 3. For en azimutforandring større enn 90° (et upraktisk tilfelle hvis ikke skråvinkel er nær vertikal), er vinkelen p definert til å være ~e^+2~ Qi* ~ Pa o 9runn av denne definisjon, (a) ALLN er bestandig motsatt i fortegn til ALU(i) så hvis ALU(i) er negativ (mot overflaten), vil fortegnet for ALLN være positiv. Geometrien viser at for ø.,, og i motsatte retninger, hvis ALU(i) er negativ, bør ALLN være motsatt i fortegn til WN. For derfor å være i overensstemmelse gjøres fortegnet for WN negativt hvis azimutforandringen er større enn 90°. (b) ALL har samme fortegn som ALU(i) så lenge den abso-lutte verdi for p er mindre enn 90°. Hvis den abso-lutte verdi for p er større enn 90°, vil ALL virke i en motsatt retning til den for ALU(i).

4. For ingen azimut og vinkelforandring,

ALL = ALU(i)

ALLN = ALLH = 0

Som et resultat av den måte de ovenfor nevnte ligninger er definert, er det ingen profilbegrensninger på hverken forandring av azimut eller forandring i skråvinkel mellom segmentene hva angår programberegninger. Selvfølgelig i praksis er azimut og skråvinkelforandring begrenset til muligheten til å forandre hullretning under boring slik at de ovennevnte ligninger er mer generelle enn nødvendig.

Oppfinnelsen kan gjennomføres ved bruk av flere forskjellige typer kommersielt tilgjengelige digitale beregningsenheter. Et aktuelt system som er benyttet ved gjennomføring av oppfinnelsen var "Control Data Corp. Cyber 170-750"-beregningsenhet.

Det program som kreves for gjennomføring av oppfinnelsen vil fremgå av det foranstående og av bruksanvisning for den spesielle beregningsenhet som benyttes.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for forhindring av buling av en borestreng under boring av en brønn i jordlag, karakterisert ved at det omfatter måling av kreftene på et segment av borestrengen og azimut og skråvinkel for segmentet av borestrengen, oppløsning av nevnte krefter i aksial og normale komponenter som utøves på neste grunnere segment, hvilke aksiale og normale komponenter står i samsvar med målt azimut og skråvinkel for segmentene, at holdevekt, glidefriksjon og ytre krefter som utøves på segmentet fra borestrengen bestemmes, at de ovennevnte trinn gjentas for suksessive grunnere segmenter av borestrengen, at resultant-aksialkraften på hvert segment av borestrengen sammenlignes med en bulingsterskelsverdi, og at det indikeres når nevnte resultant-aksialkraft for et vilkårlig segment overskrider terskelverdien.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kraftoppløsningstrinnet innbefatter: oppløsning av holdevekten, friksjonskraften og ytre krefter i aksialkomponenten langs nevnte segment basert på azimut og skråvinkel for segmentet, og oppløsning av aksialkomponenten i aksialkraft som utøves på neste grunnere segment basert på azimut og skråvinkel for sistnevnte segment.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at komponentene for kreftene normalt til hvert segment multipliseres med friksjons-koeffisienten for å bestemme glidefriksjonen for hvert segment.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at torsjonskreftene som virker på hvert segment bestemmes og at de samlede torsjonskrefter bestemmes på alle segmenter.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at simulerte verdier benyttes til å for-utsi forandringer i krefter på borestrengen, svarende til de simulerte krefter.