ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Два дня контрольного бурения позиции (PCS с тремя новыми вырезающими башмаками) проводились, с отбором керна по разрушенному техасскому известняку установкой ф. Mauer в Хьюстоне, с середины ноября 2001. Проведенные испытания были успешными и дали информацию о частоте вращения (об/мин), объемной скорости потока, и осевой нагрузке на долото для каждого проверяемого вырезающего башмака. Разработка для PCS газового манифольда будет завершена так, чтобы части могли быть обеспечены для сборки до начала работ на участке маршрута 201. Доктор Джеральд Дикенс (Университет Риса) будет работать с JOI, чтобы определить необходимые комплектующие для этого трубопровода. Приспособление PCS и трубопровод будут отправлены в Сан-Диего и размещены в JOIDES по прибытии в порт в конце января 2002 года. Эти действия включены в Задачу 2.0 совместного договора DOE/NETL с JOI.

Температурный зонд Дэвиса- Виллинжера (DVTP), вдавливаемый температурный зонд Дэвиса-Виллинжера (DVTP-P) и другие устройства памяти ODP будут отправлены в Сан-Диего и размещены во встроенном сосуде до захода в гавань, для использования ODP на Участке маршрута 201 (Задача 3.0).

Отбор и покупка инфра-красной установки тепловидения находится в процессе разработки для доставки в середине января 2002 (Задача 4.0). JOI будет адекватно определять персонал, который будет обучен в середине января 2002, для эксплуатации инфра-красной установки тепловидения в течение ODP на участке маршрута 201.

Продолжаются обсуждения между инженерами ODP и LDEO, регистрирующим показания приборов персоналом, связанные со специальными сообщениями LWD и экспериментами VSP, запланированные ODP для участка маршрута 204 (Задача 5.0). Предварительные технические обсуждения продолжались с начала декабря 2001 до определения диапазона их действия. (Том Петтигрю, Майк Стормс, инженеры ODP/TAMU; Грэг Мйерс, контакт LDEO). Некоторые изменения установки могут потребовать интегрирацию ODP пробоотборных камер с удельным сопротивлением на долоте.

В течение этого периода, в обсуждение были посвящены представители FUGRO (Задача 6.0), чтобы договориться о подприемнике. Изложено дело для того, чтобы изменить их пьеза-датчик, подвергнув его механической обработке для того, чтобы контролировать встроенные JOIDES устройства для ODP в течение работ на участке маршрута 204. Технические и эксплуатационные проблемы, связанные с использование этого приспособления проверяются. Решение о разрешении данного проекта, будет сделано JOI в начале марта 2003, как только время и эксплуатационные планы ODP для участка маршрута 204 будут точнее определенны.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Предварительная оценка существующего отчета о ”Прессиотемпературной системе отбора проб” была успешно закончена и передана DOE/NETL 22 октября 2001, для выполнения обязательств по пункту 1.1 совместного договора (Rack, 2001) DOE/NETL.

Диспетчер программы, Уильям Гвайллиам утвердил решение для разработки усовершенствования ODP системы вдавливаемого отбора проб и газового трубопровода.

В настоящее время есть два существующих средства системы PCS и одно средство является прототипом для каждого из системы HYACE (то есть, HRC и FPC), плюс четыре существующих средства PTCS. Эти четыре устройства для отбора проб совместно используют общую первоначальную разработку представленную ранее в приборе для отбора керна с сохранением давления (PCB), разработанную во время проекта глубоководного бурения (DSDP) и последовавшая разработка системы PCS ODP с 1986.

Инженеры разных стран, представляющие конструкторские группы будущего HYACE и японского PTCS, кто участвовал в ODP на участке маршрута 164 входящий в JOIDES, в результате получили ценный опыт и эксплуатационные достижения от интенсивного научного применения вдавливаемого пробоотборника ODP до запуска других проектов.

Система wireline PCS - реализуемая вращательным вдавливаемым грунтоносом, который управляется вращением дросселя, установленным в деррике в D/V JOIDES. Эта система может также использоваться как статический грунтонос без вращения. PCS система использовалась на участках маршрута ODP в широких пределах по глубине акватории. Незначительные изменения в системе PCS были сделаны до развертывания ODP на участке маршрута 164 и привели к широкому использованию системы PCS и конструкции газового манифольда. Обсуждения о разработке системы PCS и потенциальные изменения, для улучшения ее использования продолжились.

В течение ODP на участке маршрута 164 на Блэйке Риддже и Возвышении Каролины система PCS была успешно развернута в 46 партиях, чтобы отобрать образцы породы методом in-situ с давлением до 5205 psi/355 атм. Система PCS способствовала обеспечению оценок in situ газовых концентраций и анализы композиции, которые привели к пересмотрению оценок объема содержавшегося газа в гидрохранилищах шельфа слоя Блэйка Ридджа (Dickens, и. ал., 2000).

Система PCS не использовалась экстенсивно, так как участок маршрута 164 незначителен, обновления и контроль, запланированный для ODP участка маршрута 201 (Перуанская Граница; 28 января в течение 1 апреля 2002), полное эксплуатационное использование приспособления на ODP участке маршрута 204 (Орегонская Граница, Ребро Гидрата; в период с 8 июля по 6 сентября 2002 г.). Систему PCS считают устройством ODP первого выпуска, предназначенного для ODP на участке маршрута 201 - изменения в системе PCS, охватывали: разработку лучшей осевой нагрузки на долото, проверку, восстановление, техническое обслуживание и длительность цикла обработки, улучшенное качество отбора жидкости.

Вращающийся грунтонос HYACE (HRC) и вдавливаемый грунтонос ф. FUGRO (FPC) - устройства разработанные через Европейский союз в научно-исследовательской работе, известной как HYACE, или «ГИДРАТ – управляемое оборудование отбора проб», которое существовало с конца 1997 до марта 2001 г.

HRC, был разработан, чтобы быть проводной линией связи между, вращательным колонковым буром, управляющий скважинной инверсией и двигателем. FPC разработан, чтобы быть восстановимой проводной линией связи, между вдавливаемым и забивным пробоотборником, управляемым гидравлическим молотом, оригинально разработанным российскими разработчиками. Оба эти устройства – прототипы установки. Это означает, что только один из двух имеется для испытания. Другие части "полной" системы HYACE - (LTC) и вертикальный регистратор LTC GEOTEK. Эти две системы было запланировано установить для контроля в течение ODP участка маршрута 204.

Важным шагом в совершенствовании забивных снарядов стало создания устройств, в которых для увеличения проходки за удар используется гидростатическое давление столба жидкости в скважине.

Программа HYACE была спонсирована руководителями программы из ЕС (то есть, с сентября 2000), для оплаты полевых исследований ODP на участке маршрута 194, чтобы они состоялись в начале 2001.

HRC и FPC были развернуты четыре раза каждый, в опытных партиях в течение ODP участка маршрута 194. Успехи делались в определении потребностей для этих встроенных устройств и в предоставлении опыта при работе с прототипами устройств. В общей сложности 72 часа были распределены HYACE для контроля этих устройств. В течение работы на участке маршрута 194, две скважины (а именно, скважины: 1192 A = 242 мbsf (метров ниже уровня морского дна), суммарная глубина (СГ) и 1192 B = 240 мbsf (СГ), были пробурены при глубине акватории 385 м. и 374 м., соответственно. FPC использовался три раза в скважине 1192 A, на 28,5 mbsf (вдавливающий режим), 86,5 mbsf (режим удара), и 192 mbsf (режим удара) и в скважине 1192B в 179.9 mbsf.

HRC использовался дважды в скважине 1192 A, в 231 mbsf и 241,4 mbsf, и дважды скважине 1192 B, в 180,9 mbsf и 335,2 mbsf. В камере повышенного давления на FPC можно было удерживать давление (42 атм; 617 psi) в течение одного из четырех использований приспособления.

HRC отобрал керн длиной 35 см из четырех участков и имел различные эксплуатационные задачи. Беспокойство было выражено инженерами ODP связанное с трудностями в обращении и трансляции устройств на полу буровой вышки, так же как и потенциальная слабость заслонки, используемой разработчиками HYACE. Технические группы FUGRO и HYACE в будущем планируют снабжать эти устройства более устойчивым шарниром клапана и исправлять другие дефекты разработки. Изгибающие напряжения на одном и другом устройстве были восстановлены посредством сооружения оснований, встроенных в буровое судно персоналом занятым отбором проб и инженерами бурильщиками; HRC имел неполадки связанные с трудностями проникновения в расширенную колонковую трубу (XCB) забойной компоновки бурильной колонны. Другие изменения к обращению и оперативному плану были обработаны в режиме реального времени в течение контрольных операций на ODP участке маршрута 194.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Системs PCS, FPC, и HRC могут эксплуатироваться со стандартным оборудованием низа бурильной колонны системы ODP/APC (с некоторой небольшой модификацией устройств HYACE/HYACINTH). Японская PTCS система, необходимая для труб большего диаметра делает ее использование ODP в настоящее время сомнительным; однако, эта система может найти свое место в будущем «Интегрированном плане буровых работ в океане» (IODP) после 1 октября 2003.

СПИСОК АКРОНИМОВ И СОКРАЩЕНИЙ

APC - Поршневая грунтовая трубка;
BHA - Оборудование низа бурильной колонны;
DOE - Министерство энергетики;
DSDP - План глубоководных буровых работ;
DVTP - Температурный зонд Девиса-Виллинджера;
DVTPP - Вдавливаемый температурный зонд Девиса-Виллинджера;
EU - Европейский союз;
FPC - Вдавливаемый грунтонос ф. Fugro;
HRC HYACE - Вращательный грунтонос;
HYACE - Оборудование для бурения с отбором керна и очисткой пробы от жидкости;
HYACINTH - Развертывание устройств HYACE В Новых исследованиях на гидратах;
IODP - Интегрированный план буровых работ в океане;
IR-TIS - Инфракрасная тепловая система отображения;
JOI - Объединение океанографических учреждений;
JOIDES J - Объединяют океанографические учреждения для глубокого бурения;
LDEO - Земная обсерватория Lamont Doherty (Университет Колумбии);
LTC - Лабораторная шлюзовая камера;
LWD - Бурение;
MBSF - Метры ниже морского дна;
NETL - Национальная лаборатория технологии энергии;
NSF - Национальное научное общество;
ODP - План океанических буровых работ;
PCS - Система бурения с отбором керна вдавливанием;
PSI - Фунты на квадратный дюйм;
PTCS - Прессиотемпературная система бурения с отбором керна;
RAB - Удельное сопротивление на долоте;
R/V - Исследовательское судно;
TAMU - Техасский университет A&M;
TU - Технический университет;
VSP - Вертикальное сейсмическое профилирование;
WOB - Осевая нагрузка на долоте;
XCB - Расширенная Колонковая труба.