En anordning som simulerar borrhålsballongflygning, en skadlig bieffekt av djupvattensborrningar, förväntas säkerställa säker och effektiv verksamhet. Om det inte förhindras, borrhålsballong kan leda till oåterkalleliga skador och allvarliga borrolyckor, vilket kan resultera i reservoarföroreningar och enorma ekonomiska förluster.

I ett färskt nummer av Granskning av vetenskapliga instrument , forskare från China University of Petroleum-Beijing presenterar en enhet som kan simulera detta farliga fenomen i hopp om att förhindra det.

"För att främja utvecklingen av djupvattensborrningsteknik och säkerställa en säker och effektiv exploatering av djuphavsolja och gas, vi har forskat om de problem som uppstår vid djupvattensborrningsprocesser, och borrhålsballongen är en av dem, " sa författaren Reyu Gao.

Borrhålsballongning är reversibla slamvinster och förluster till borrhålet som uppstår under borrning. Ökad förståelse och data om fenomenet kan hjälpa forskare att utveckla förebyggande åtgärder för att motverka det.

Till skillnad från tidigare forskning, som till stor del fokuserade på numerisk modellering, författarnas forskning inkluderade experimentella resultat.

"Mest forskning om borrhålsballongning har varit teoretisk, med få experiment, ", sa Gao. "Vår enhet är den första professionella enheten som kan simulera och studera borrhålsballonger under olika förhållanden."

Enheten, som består av fyra individuella enheter, kan simulera förhållanden som olika spricköppningstryck, bergarter, och slamcirkulationstryck. Dess sektioner inkluderar förskjutningsenheten, den treaxliga spännenheten, mottrycksenheten, och kontroll- och datainsamlingssystemet.

"Enligt den aktuella forskningen, den huvudsakliga mekanismen som orsakar borrhålsballong är öppning och stängning av spricknätverket runt borrhålet orsakat av tryckfluktuationer i borrhålet. Därför, baserat på denna mekanism, vi designade först enhetens kärnenhet, den treaxliga spännenheten, som kan simulera öppning och stängning av sprickor, sa Gao.

Forskarna visade att deras enhet kunde exakt simulera effekterna av borrhålsballong genom experiment, och de förväntar sig att dessa experiment ska kunna validera teoretisk forskning i ämnet.