Als wir vor ein paar Wochen die Bohrstangenserien BQ, NQ, HQ und PQ durchgingen, erwähnten wir, wie sich jede Stangengröße durch eine passende Futterrohrgröße zusammenfügt. Diese Woche schauen wir uns die Verrohrung selbst – und insbesondere den Verrohrungsschuh – genauer an, denn ein Loch, das nicht richtig verrohrt ist, ist ein Loch, in dem keiner der vorgelagerten Bohrkronen, Rohre oder Stangen die vorgesehene Leistung erbringen kann.

Warum eine Hülle notwendig ist

Nicht jede Formation kann ohne Unterstützung direkt durchbohrt werden. Lockere Ablagerungen, gebrochener oder einstürzender Boden, wasserführende Zonen und nicht verfestigtes Material in der Nähe der Oberfläche können allesamt in das Loch stürzen, wenn sie nicht abgestützt werden, wodurch die Stangen blockiert, die Bohrkrone beschädigt wird oder es unmöglich wird, sauber bis zur Zieltiefe vorzudringen. Durch diese Problemzonen wird eine Verrohrung geführt, um das Loch offen zu halten, instabilen Boden oder Wasserzufluss abzudichten und dem Bohrstrang einen stabilen Weg mit gleichmäßigem Durchmesser zu geben, durch den er sich auf dem Weg zu fähigerem Gestein darunter bewegen kann.

Die Verrohrung wird in der Regel einmal zu Beginn eines Bohrlochs durch das Abraumgestein und alle oberflächennahen instabilen Zonen gesetzt. Anschließend wird unterhalb des Verrohrungsschuhs mit der nächstniedrigeren Größe in der DCDMA-Teleskopfolge weitergebohrt – genau aus diesem Grund müssen Gestänge-, Meißel- und Verrohrungsgröße von Beginn eines Projekts an gemeinsam geplant und nicht im Verlauf des Bohrvorgangs unabhängig voneinander ausgewählt werden.

Die Aufgabe des Gehäuseschuhs

Der Futterrohrschuh ist das gehärtete, oft mit Diamanten oder Hartmetall besetzte Fitting, das am vorderen Ende des Futterrohrstrangs befestigt ist. Seine Aufgabe besteht darin, das Futterrohr beim Eintreiben oder Bohren zu schneiden und in die Formation zu führen und so die Vorderkante des Futterrohrs selbst vor Verschleiß und Beschädigung während der Installation zu schützen. Ohne einen geeigneten Futterrohrschuh würde sich das blanke Ende eines Futterrohrs verformen, ungleichmäßig verschleißen oder einfach nicht sauber durch härteres oberflächennahes Material vordringen.

Verrohrungsschuhe sind je nach den erwarteten Bodenbedingungen im Allgemeinen in einigen Konfigurationen erhältlich: Standard-Schneidschuhe für routinemäßiges Abraummaterial und diamant- oder karbidverstärkte Schuhe für härtere oder abrasivere oberflächennahe Formationen wie Kies, Kopfsteinpflaster oder verwittertes Gestein, bei denen eine glatte Stahlkante durchverschleißen würde, bevor die Verrohrung ihre Solltiefe erreicht.

Gehäusegrößen und die Teleskopreihenfolge

Das Gehäuse wird in der gleichen standardisierten DCDMA-Größenfolge wie Stab und Kernrohr hergestellt – AW, BW, NW, HW, PW und ihre drahtgebundenen Äquivalente – wobei jede Gehäusegröße so dimensioniert ist, dass die nächstkleinere Stabgröße mit ausreichendem Spiel hindurchpassen kann. Diese Teleskopbeziehung bestimmt, wie oft die Größe eines Lochs verkleinert werden kann, wenn der Bohrvorgang durch immer stabileren Boden voranschreitet: Beginnend mit einer größeren Verrohrung in der Nähe der Oberfläche und Verringerung der Größe in der Tiefe, wenn die Formation so stabil wird, dass sie keine Unterstützung mehr benötigt.

Die richtige Planung dieser Reihenfolge zu Beginn eines Projekts ist wichtiger, als es den Anschein hat. Die Bestellung eines Futterrohrs, das für die geplante endgültige Gestängegröße zu klein ist – oder die Nichtberücksichtigung der tatsächlichen Größenreduzierung, die jeder Teleskopschritt erfordert – ist einer der kostspieligeren Planungsfehler bei einem Mehrlochprogramm, da dies bedeuten kann, dass ein Loch mit der ursprünglich geplanten Kombination aus Gestänge und Bohrer einfach nicht seine Zieltiefe erreichen kann.

Überlegungen zur Installation

Die Verrohrung wird in der Regel durch Rotation und kontrollierten Druck vorangetrieben, wobei Bohrspülung verwendet wird, um Bohrklein zu entfernen, während der Schuh in die Formation schneidet, ähnlich wie beim Bohren selbst. Damit ein Verrohrungsstrang richtig sitzt und effektiv gegen die umgebende Formation abdichtet, hängt es von der Anpassung des Schuhtyps an den Boden ab, durch den er verrohrt wird. Ein Standard-Schneidschuh, der in Pflastersteine ​​oder hartes verwittertes Gestein geschoben wird, verschleißt oder verformt sich, bevor er die festgelegte Tiefe erreicht, während ein überdimensionierter Diamantschuh in weichem Abraum einfach unnötige Kosten verursacht.

Nach dem Aushärten muss die Verrohrung dort, wo es die Geologie erfordert, ordnungsgemäß zementiert oder verpresst werden, um wasserführende Zonen abzudichten und Flüssigkeitsverluste in instabile Formationen zu verhindern – ein Schritt, der nicht nur das aktuelle Bohrloch, sondern auch die Wasserqualität und Bodenstabilität rund um die Bohrstelle im Allgemeinen schützt.

Bringen Sie es zurück zum gesamten System

Wie bei allen Komponenten, die wir in dieser Serie behandelt haben, sind Gehäuse und Gehäuseschuhe keine Entscheidung, die isoliert vom Rest des Bohrstrangs getroffen wird. Die gewählte Gehäusegröße schränkt die Stangengröße ein, die durch sie hindurchgehen kann, was wiederum die folgenden Größen von Bohrer, Lauf, Reibhülse und Kernheber einschränkt – dieselbe Teleskoplogik, die sich durch das gesamte System von der Oberfläche bis zur Zieltiefe zieht. Durch die richtige Planung des Gehäuseprogramms in der Planungsphase ist es möglich, dass jede andere richtig ausgewählte Komponente weiter unten im Bohrloch tatsächlich ihre Aufgabe erfüllt.