Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch, Diss., 2003.

Freiberg (Sachsen), Techn. Universiẗat, Diss., 2004.

Zugl.: Clausthal, Techn. Univ., Habil.-Schr., 2008

Es wird gezeigt, dass die angestrebte Steuerung der Lastverteilung auf Pilotmeißel und Erweiterungswerkzeug durch den Einsatz eines hydraulischen Thrusters im Pilotstrang erreicht werden kann. Das zur Steuerung bestehende operative Fenster einer solchen Bohrgarnitur ist jedoch im Allgemeinen klein und bedarf für jeden Einsatzfall einer detaillierten Vorausplanung. Ein entsprechender Berechnungsansatz zur Simulation der Vorgänge in einer komplexen Bohrgarnitur mit schaltbarem Erweiterungswerkzeug wurde entwickelt und getestet. Er stützt sich auf die Bingham-Gleichung für die Bohrgeschwindigkeit, die für die speziellen Belange der vorliegenden Untersuchung modifiziert wurde. Die Einflüsse individueller operativer und konstruktiver Parameter auf das Steuerverhalten der komplexen Bohrgarnitur wurden eingehend untersucht. Die Auswertung der Ergebnisse führte zu allgemeinen Planungs- und Einsatzempfehlungen.

Es wird gezeigt, dass die angestrebte Steuerung der Lastverteilung auf Pilotmeißel und Erweiterungswerkzeug durch den Einsatz eines hydraulischen Thrusters im Pilotstrang erreicht werden kann. Das zur Steuerung bestehende operative Fenster einer solchen Bohrgarnitur ist jedoch im Allgemeinen klein und bedarf für jeden Einsatzfall einer detaillierten Vorausplanung. Ein entsprechender Berechnungsansatz zur Simulation der Vorgänge in einer komplexen Bohrgarnitur mit schaltbarem Erweiterungswerkzeug wurde entwickelt und getestet. Er stützt sich auf die Bingham-Gleichung für die Bohrgeschwindigkeit, die für die speziellen Belange der vorliegenden Untersuchung modifiziert wurde. Die Einflüsse individueller operativer und konstruktiver Parameter auf das Steuerverhalten der komplexen Bohrgarnitur wurden eingehend untersucht. Die Auswertung der Ergebnisse führte zu allgemeinen Planungs- und Einsatzempfehlungen.

Gashydratlagerstätten sind in Permafrostgebieten und unter dem Meeresboden zu finden. Das energetische Potential der weltweiten Gashydratvorkommen, vor allem im submarinen Bereich, ist enorm. Derzeit existiert aber noch keine Technologie mit der sie kommerziell erschlossen werden können. Die größten Herausforderungen bei der bohrtechnischen Erschließung submariner Gashydratlagerstätten werden in der Richtbohrtechnik in geringverfestigten Sedimenten, der Bohrlochstabilität, der Einhaltung eines sehr engen Druckfensters sowie in der Vermeidung ungewollter Dissoziationsvorgänge während des Bohrprozesses gesehen. In der Arbeit werden mögliche Ansätze für die bohrtechnische Erschließung von submarinen Gashydratlagerstätten, speziell für das gerichtete Bohren in unkonsolidierten Formationen, zusammengetragen. Es werden verschiedene Erschließungskonzepte diskutiert und schließlich wird die Machbarkeit von zwei Bohrkonzepten untersucht. Das erste Konzept zielt in erster Linie auf die Herstellung vertikaler Bohrungen zu Produktionstestzwecken in Gashydratlagerstätten ab. Auf Grundlage eines vorhandenen Meeresbodenbohrgerätes wird eine neuartige Technologie entwickelt, mit der eine Tiefsee-Gashydratbohrung abgeteuft, verrohrt und komplettiert werden kann, ohne dass eine Bohrplattform oder ein Bohrschiff eingesetzt werden muss. Das zweite Konzept beinhaltet die Herstellung von horizontalen Produktionsbohrungen für eine kommerzielle Gashydratnutzung. Es wird untersucht, ob und unter welchen Bedingungen solche Bohrungen mit konventionellem Equipment machbar sind. Es wird aufgezeigt, dass die Herausforderungen gemeistert werden können und die bohrtechnische Erschließung submariner Gashydratlagestätten mit beiden Konzepten grundsätzlich machbar erscheint.

Gashydratlagerstätten sind in Permafrostgebieten und unter dem Meeresboden zu finden. Das energetische Potential der weltweiten Gashydratvorkommen, vor allem im submarinen Bereich, ist enorm. Derzeit existiert aber noch keine Technologie mit der sie kommerziell erschlossen werden können. Die größten Herausforderungen bei der bohrtechnischen Erschließung submariner Gashydratlagerstätten werden in der Richtbohrtechnik in geringverfestigten Sedimenten, der Bohrlochstabilität, der Einhaltung eines sehr engen Druckfensters sowie in der Vermeidung ungewollter Dissoziationsvorgänge während des Bohrprozesses gesehen. In der Arbeit werden mögliche Ansätze für die bohrtechnische Erschließung von submarinen Gashydratlagerstätten, speziell für das gerichtete Bohren in unkonsolidierten Formationen, zusammengetragen. Es werden verschiedene Erschließungskonzepte diskutiert und schließlich wird die Machbarkeit von zwei Bohrkonzepten untersucht. Das erste Konzept zielt in erster Linie auf die Herstellung vertikaler Bohrungen zu Produktionstestzwecken in Gashydratlagerstätten ab. Auf Grundlage eines vorhandenen Meeresbodenbohrgerätes wird eine neuartige Technologie entwickelt, mit der eine Tiefsee-Gashydratbohrung abgeteuft, verrohrt und komplettiert werden kann, ohne dass eine Bohrplattform oder ein Bohrschiff eingesetzt werden muss. Das zweite Konzept beinhaltet die Herstellung von horizontalen Produktionsbohrungen für eine kommerzielle Gashydratnutzung. Es wird untersucht, ob und unter welchen Bedingungen solche Bohrungen mit konventionellem Equipment machbar sind. Es wird aufgezeigt, dass die Herausforderungen gemeistert werden können und die bohrtechnische Erschließung submariner Gashydratlagestätten mit beiden Konzepten grundsätzlich machbar erscheint.