Überquerung des Little Muskingum River
Jede HDD-Installation kann als einzigartig angesehen werden, da Standortbedingungen, Arbeitsumfang, Tiefe, Geologie und andere Bedingungen zur Variabilität eines Auftrags beitragen. Aber viele von ihnen fallen in Kategorien, in denen nur wenige dieser Bedingungen ungewöhnlich sind. Und dann gibt es andere Bohrungen, bei denen mehrere Faktoren zur Komplexität einer Installation beitragen, die andere Lösungen erfordern.
Eine solche Installation fand im Januar in Marietta, Ohio, statt. Die Bohrung beinhaltete die Überquerung des Little Muskingum River und die Installation einer 6-Inch HDPE-Gasleitung.
Full Bore, ein Bohrunternehmer aus West Virginia, war beauftragt worden, das Rohr unter dem Fluss als Teil eines größeren Gasprojektes zu installieren. Eine der Anforderungen für die Überquerung war, dass der Ringflüssigkeitsdruck während der Pilotbohrung überwacht werden musste. Unbeabsichtigte Rückläufe werden typischerweise dadurch verursacht, dass der Druck der Bohrflüssigkeit höher ist, als der Boden tragen kann. In diesem Fall findet die Flüssigkeit oft einen Weg zur Oberfläche. Eine der Möglichkeiten, dieses Risiko zu mindern, besteht darin, den ringförmigen Flüssigkeitsdruck zu überwachen.
Die Kreuzung sollte etwa 650 Fuß lang sein und sollte Tiefen von mehr als 60 Fuß erreichen, hauptsächlich aufgrund einer Erhöhung auf der anderen Seite des Flusses. Die Breite des Flusses an der Kreuzung betrug etwa 100 Fuß. Die Geologie bestand überwiegend aus Gestein.
Full Bore Besitzer Robbie Cobun wählte seinen Ditch Witch AT100 All Terrain Bohrer für diese Bohrung angesichts der Bodenbedingungen und eines AT Tricone Bits, um durch den Feld zu bohren. Die AT-Maschine hat eine Schubkraft von 70.000 lbs und eine Pullback-Kraft von 100.000 lbs und mit der inneren Stange, die den Bohrer dreht, eine gute Lösung für dieses Projekt.
Die Bohrung selbst würde angesichts der Bodenbedingungen, der Tiefe und der Anforderungen an die Flüssigkeitsdrucküberwachung eine Herausforderung darstellen, aber am Tag der Bohrung hatte Mutter Natur beschlossen, die zusätzlich die Elemente ins Spiel zu bringen. Die Temperaturen lagen unter Null und der Boden war mit Schnee bedeckt. Die eisigen Temperaturen führten zu Problemen beim Transport von Wasser zum Standort und sobald sie vor Ort waren, mussten alle Geräte vor Ort winterfest gemacht werden.
Aufgrund der geplanten Tiefe und der Notwendigkeit, den Flüssigkeitsdruck zu überwachen, entschied sich Robbie, den DigiTrak Falcon F5+ mit der 19-Zoll Sonde zu verwenden. Der Falcon-Sender verfügt über einen eingebauten Druckmonitor, der den ringförmigen Flüssigkeitsdruck mehrmals pro Sekunde ausliest, ihn mittelt und Druckdaten etwa alle dreieinhalb Sekunden an den Empfänger sendet. Diese Daten werden zusammen mit den Standardtakt-, Neige- und Tiefendaten an das Remote-Display an der Maschine gesendet, wo dem Bohrer somit die Druckdaten zur Verfügung stehen. Erwähnenswert sind etwaige Änderungen in den Druckdaten, insbesondere Erhöhungen. Eine Erhöhung des Ringdrucks kann Probleme mit Bohrflüssigkeitsrückläufen bedeuten.
Die Pilotbohrung begann am frühen Morgen des 25. Januar und der Fortschritt war langsam, aber stetig. Der Bohrungsplan sah eine sanfte Kurve durch die Bohrung vor, und Full Bore war in der Lage, diese Kurve beizubehalten und dem Profil zu folgen. Die Bohrung wurde mit Log While Drilling (LWD) aufgezeichnet, um ein Bohrungsprofil zu erstellen und alle anderen Messwerte, einschließlich des Drucks, zu verfolgen. Die Druckwerte auf der nahen Seite des Flusses lagen im Bereich von 25 - 35 psi. Als die Tiefe zunahm, stieg der Druck natürlich an und mit Stange 15 hatte der Bohrer das Flussufer erreicht. Zu diesem Zeitpunkt war die Bohrung etwas mehr als 38 Fuß tief und der durchschnittliche Druck lag bei 33 psi, wobei der maximale Messwert 75 psi betrug. Die Lokalisierung war solide und die Tiefenmessung als auch andere Messerte stimmten mit dem Plan überein. Obwohl unbeabsichtigte Rückführungen ein Problem darstellten, musste bei der Überquerung des Flusses besondere Vorsicht geboten werden, so dass Inspektoren zur Überwachung zur Verfügung standen.
Die Überquerung des Flusses selbst dauerte etwa zweieinhalb Stunden und während dieser Zeit lagen die Flüssigkeitsdrücke im Durchschnitt zwischen 33 und 37 psi. Eines der Anzeichen für einen unbeabsichtigtn Blowout ist ein plötzlicher Abfall des Ringdrucks, wenn die Bohrflüssigkeit aus dem Bohrloch entweicht. Ein solcher Druckabfall wurde nicht registriert. Als sich die Bohrung fortsetzte, führte eine Steigung auf der anderen Seite der Bohrung zu erhöhten Tiefenmessungen und Flüssigkeitsdrücken, und die maximale Tiefe von 64 Fuß wurde etwa 420 Fuß in die Bohrung auf der 31. Stange erreicht, und dort wurde die Pilotbohrung für den Tag gestoppt.
Als sich das Gelände einpendelte und die Bohrung eine Steigung annahm, nahmen die Druckmesswerte ab und der Flüssigkeitsdruck auf den letzten Stäben lag bei etwa 20 psi.
Die Pilotbohrung war am Ende 668 Fuß lang. Das kalte Wetter trug zur Komplexität bei, die Ausrüstung am Laufen zu halten, aber die Bohrmaschine und das Ortungssystem funktionierten einwandfrei.
Diese Installation profitierte von der Planung von Full Bore. Ein Bohrungplan ist beim Bohren in Gestein von entscheidender Bedeutung, da anders als in weichen Böden, sind in diesem Kurskorrekturen viel schwieriger zu bewerkstelligen.
Die Auswahl des richtigen Bohrgeräts, der richtigen Werkzeuge und anderer Unterstützungsausrüstung spielt eine entscheidende Rolle. In diesem Fall führten die Tiefe und die Anforderungen an die Echtzeit-Flüssigkeitsdrucküberwachung zur Wahl des Ortungssystems.
Die Überquerung des Little Muskingum River ist eines von vielen Beispielen, bei denen sich die HDD-Technik als optimale Lösung für die Installation von Versorgungsunternehmen in Gebieten von ökologischem Interesse erwiesen hat.