Een apparaat dat een ballonvaren in een boorgat simuleert, een nadelig neveneffect van diepwaterboringen, wordt verwacht een veilige en efficiënte bedrijfsvoering te garanderen. Indien niet verhinderd, ballonvaren in een boorgat kan leiden tot onherstelbare schade en ernstige boorongevallen, wat kan leiden tot vervuiling van het reservoir en enorme economische verliezen.

In een recent nummer van de Beoordeling van wetenschappelijke instrumenten , onderzoekers van de China University of Petroleum-Beijing presenteren een apparaat dat dit gevaarlijke fenomeen kan simuleren in de hoop het te voorkomen.

"Om de ontwikkeling van diepwaterboortechnologie te bevorderen en de veilige en efficiënte exploitatie van diepwaterolie en -gas te verzekeren, we hebben onderzoek gedaan naar de problemen die zich voordoen bij diepwaterboorprocessen, en het ballonvaren in het boorgat is er een van, " zei auteur Reyu Gao.

Boorgatballonvaren is omkeerbare modderwinsten en -verliezen voor de boorput die optreden tijdens het boren. Meer begrip en gegevens over het fenomeen kunnen wetenschappers helpen preventieve maatregelen te ontwikkelen om het fenomeen tegen te gaan.

In tegenstelling tot eerder onderzoek, die zich grotendeels richtte op numerieke modellering, het onderzoek van de auteurs omvatte experimentele resultaten.

"Het meeste onderzoek naar ballonvaren in een boorgat was theoretisch, met weinig experimenten, "zei Gao. "Ons apparaat is het eerste professionele apparaat dat het ballonvaren van een boorgat onder verschillende omstandigheden kan simuleren en bestuderen."

Het apparaat, die bestaat uit vier afzonderlijke eenheden, kan omstandigheden simuleren zoals verschillende openingsdrukken van breuken, steensoorten, en moddercirculatiedrukken. De secties omvatten de verplaatsingseenheid, de drieassige klemeenheid, de tegendrukeenheid, en het controle- en data-acquisitiesysteem.

"Volgens het huidige onderzoek het belangrijkste mechanisme dat ballonvaren van het boorgat veroorzaakt, is het openen en sluiten van het breuknetwerk rond de boorput, veroorzaakt door fluctuaties in de boorputdruk. Daarom, op basis van dit mechanisme, we hebben eerst de kerneenheid van het apparaat ontworpen, de drieassige klemeenheid, die het openen en sluiten van breuken kan simuleren, ' zei Gao.

De onderzoekers bewezen dat hun apparaat in staat was om de effecten van ballonvaren in een boorgat nauwkeurig te simuleren door middel van experimenten, en ze verwachten dat deze experimenten theoretisch onderzoek over het onderwerp kunnen valideren.