Retningsboring med RSS

Roterende styrbare systemer

Roterende styrbare systemer (Rotating Steerable System), med forkortelsen RSS, ble utviklet på slutten av 1990-tallet. De er svært gunstige å bruke når vi skal bore nøyaktige og jevne brønnbaner gjennom for eksempel tynne reservoarsoner der det er behov for kontinuerlig styring og overvåking.

Et godt eksempel på slikt verktøybehov er Trollfeltet, som har en oljereservoarsone på cirka 1 400 meters dyp, som varierer i tykkelse fra 7 til 14 meter. Alle brønner ligger horisontalt i øverste del av oljesonen og går flere tusen meter ut fra startpunktet.

Med roterende streng oppnår vi også bedre hullrensing og raskere framdrift (ROP). Teknologien som blir brukt her, er svært avansert, og nedihullskomponentene justeres kontinuerlig ved hjelp av signaler/pulser som sendes ned gjennom boreslammet. Signalene/pulsene kan oppnås med variasjon i pumpestrøm eller trykk.

Når vi borer med RSS, bruker vi alltid loggeverktøy (MWD) i borestrengen. På den måten kan vi orientere oss om vi er på riktig sted, mens vi borer og justerer retningen med RSS når det er ønskelig.

Ulike RSS

Det er mange ulike roterende styrbare systemer på markedet. De mest kjente er AutoTrak fra Baker Hughes, Geo-Pilot eller EZ-Pilot fra Halliburton og PowerDrive fra Schlumberger. I denne engelskspråklige animasjonen (lengde 4:47) på YouTube ser du hvordan Weatherford sitt Revolution Rotary-Steerable System-verktøy virker.

AutoTrak har tre stempler (pads) som beveger seg inn og ut mot hullveggen ved hjelp av hydraulisk kraft alt etter hvor hullretningen skal gå. Stemplene ligger inni et stålrør som beveger seg veldig sakte i forhold til borestrengen. Denne måten å styre på kalles push-the-bit.

Geo-Pilot styrer på en annen måte. Mellom borestrengen og borekronen er det en stang (shaft) inni et stålrør, som beveges inni eksentriske ringer, peker mot ønsket hullretning og styrer borekronen. Denne måten å bygge vinkel på kalles point-the-bit.

Bypass-ventil

Bypass-ventilen kan plasseres i øvre del av BHA over motor og styringsenhet. Dette er en ventil som kan åpnes og slippe væske ut på siden av borestrengen for å gi større strømningshastighet i ringrommet utenfor BHA. Det vil gjøre hullrensingen mer effektiv, slik at man unngår at det samler seg kaks rundt sensitivt utstyr.

Ventilen kan også åpnes dersom det er behov for rask utskifting av væske i brønnen, som drepevæske eller tapt sirkulasjonsmateriale (LCM). Når man bruker bypass-ventil, har man også mulighet til å trippe raskere, siden borestrengen tømmes fortere for borevæske.

Kommunikasjon

I øvre del av RSS er det en batteripakke og en kommunikasjonmodul. Batteripakken leverer strøm til kommunikasjonsmodulen. I kommunikasjonsmodulen er det avansert elektronikk som består av sensorer som måler hastighet, retning og vinkel på verktøyet, en databrikke som lagrer alle boredata og en toveis kommunikasjonsdel som oversetter alle signalene som brukes for å styre RSS'en.

RSS kommuniserer gjennom pulser og trykk i borevæsken og endringer i rotasjonen på borestrengen. Signalene sendes fra overflaten til kommunikasjonsmodulen. Kommunikasjonsmodulen oversetter signalene i borevæsken til handlinger i RSS-en. Kommunikasjonsmodulen kan sende svar tilbake til overflaten, og vi får da vite direkte om RSS-en har fulgt signalene. Slik kan vi endre retning og vinkel mens vi borer.