Das Mischen von neuen und gebrauchten Bohrgestängen: Wann es sinnvoll ist, wann es gefährlich ist und wie man den Unterschied erkennt.

Bei jedem Bohrprojekt steht man irgendwann vor der gleichen Budgetfrage: Man hat einen Bestand an gebrauchten Bohrgestängen, die noch brauchbar aussehen, und benötigt für den nächsten Auftrag ein komplettes Gestänge. Der Kauf komplett neuer Gestänge ist zwar die sicherste, aber auch die teuerste Lösung. Daher stellt sich in jedem Baustellencontainer und jeder Beschaffungsabteilung die Frage: Kann ich die alten mit den neuen mischen und so Kosten sparen?

Die kurze Antwort lautet: manchmal. Die längere Antwort – die die Sicherheit der Bohrmannschaften gewährleistet und verhindert, dass Bohrgestänge im Bohrloch landen – hängt davon ab, ob Sie verstehen, was „"used"“ tatsächlich für ein Gesteinsbohrgestänge bedeutet und ob Sie bereit sind, die notwendigen Inspektionsarbeiten durchzuführen, um das Mischen praktikabel zu machen.

Was bedeutet "Used" eigentlich für eine Bohrstange?

Eine Bohrstange altert nicht wie ein Schraubenschlüssel oder ein Hammer. Sie altert von innen nach außen, auf eine Weise, die bei einer flüchtigen Sichtprüfung nicht erkennbar ist, und die Schäden häufen sich an den Stellen, die am wichtigsten sind.

Der offensichtlichste Verschleiß ist äußerlich: Der Gestängekörper wird durch das mit hoher Geschwindigkeit vorbeiströmende Gesteinsbohrgut im Ringspalt abgenutzt, verkratzt und allmählich dünner. Ein Gestänge mit einer anfänglichen Wandstärke von beispielsweise 8 Millimetern kann nach einigen hundert Metern Hartgesteinsbohrung nur noch 6,5 Millimeter aufweisen. Das klingt zunächst nicht viel, ist aber hinsichtlich der Querschnittsfläche – die die Fähigkeit des Gestänges zur Aufnahme axialer Lasten und zur Knickfestigkeit bestimmt – eine signifikante Reduzierung.

Weniger offensichtlich ist der innere Verschleiß. Durch die zentrale Spülbohrung strömt Druckluft oder Wasser mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit. Dieser Strom – insbesondere wenn die Luft feinen, nicht ausreichend gefilterten Gesteinsstaub enthält – führt mit der Zeit zu Erosion der Innenwand. Eine Stange, die äußerlich intakt erscheint, kann in Bereichen mit konzentrierter innerer Erosion, meist in der Nähe von Strömungsverengungen an den Verbindungsstellen, gefährlich dünne Wände aufweisen.

Die gefährlichste Alterung findet auf mikroskopischer Ebene statt. Jeder Hammerschlag erzeugt eine Stoßwelle im Stab. Jede Umdrehung unter Vorschubdruck führt zu zyklischer Torsionsbelastung. Über Zehntausende von Zyklen sammelt der Stahl Ermüdungsschäden an – submikroskopische Versetzungen in der Kristallstruktur, die sich schließlich zu Mikrorissen vereinen. Diese Risse entstehen im Inneren des Metalls, meist an Spannungskonzentrationen wie Gewindeansätzen oder Querschnittsänderungen, und wachsen unbemerkt, bis der Stab eines Tages ohne Vorwarnung bricht.

Eine gebrauchte Pleuelstange ist nicht nur nicht mehr so ​​glänzend. Sie ist ein Bauteil mit reduzierter Wandstärke, unbekannter innerer Erosion und einer akkumulierten Ermüdungsgeschichte, die durch keine visuelle Inspektion vollständig erfasst werden kann.

Die vier Risiken beim Einwerfen gebrauchter Ruten in eine neue Schnur

Erstens: das Problem des schwächsten Glieds.
Wenn man Gestänge mit unterschiedlicher Restlebensdauer kombiniert, bestimmt das am stärksten verschlissene Gestänge die Zuverlässigkeit des gesamten Gestänges. Selbst mit neun brandneuen Gestängen und einem, das bereits 80 % seiner Lebensdauer erreicht hat, führt der Ausfall dieses Gestänges – beispielsweise am Gewinde, mitten im Einsatz oder in großer Tiefe – zum Stillstand des gesamten Gestänges. Die Kosten dieses einen Ausfalls – für Stillstandszeit, Bergung und Produktionsausfall – übersteigen in der Regel die Einsparungen, die durch den Verzicht auf den Kauf eines neuen Gestänges erzielt wurden.

Zweitens: Die Wartung wird zum Ratespiel.
Neue Gestänge folgen einem vorhersehbaren Wartungsplan. Man weiß ungefähr, wie viele Meter sie vor der Inspektion oder dem Austausch halten. Gebrauchte Gestänge hingegen weisen sehr unterschiedliche Werte auf – eines hat vielleicht noch 200 Meter, ein anderes nur noch 20. Sind sie in einer Reihe gemischt, lässt sich kein einheitlicher Wartungsstandard anwenden. Entweder man überbeansprucht die neuen Gestänge übermäßig (was Zeit und Geld kostet) oder man vernachlässigt die alten (wodurch sich Mängel bis zum Ausfall anhäufen).

Drittens: Die Mängel, die man nicht sehen kann, sind die, die einen umbringen.
Eine Stange mit einem Ermüdungsriss, der 80 % ihrer Lebensdauer erreicht hat, sieht von außen genauso aus wie eine brandneue Stange. Der Riss liegt unter der Oberfläche, verborgen im Gewindegrund oder an der Stufe des Innendurchmessers. Eine Standardprüfung vor Ort – Sichtprüfung, Messung des Außendurchmessers mit einem Messschieber – deckt ihn nicht auf. Zur Erkennung solcher Ermüdungsrisse unter der Oberfläche sind Magnetpulverprüfung oder Ultraschallprüfung erforderlich, doch die meisten Bohrstellen verfügen nicht über diese Ausrüstung. Man spekuliert also auf etwas, das man nicht sehen kann.

Viertens: Die Mathematik funktioniert nicht so, wie Sie denken.
Theoretisch spart die Verwendung gebrauchter Ruten die Anschaffungskosten einiger neuer. In der Praxis werden diese Einsparungen jedoch durch Ausfallzeiten aufgrund vorzeitigen Versagens, die Arbeitskosten für das Bergen der gebrochenen Ruten, Produktionsausfälle durch eine stillstehende Bohranlage und die potenziellen Kosten für das Nachbohren eines Bohrlochs, das aufgrund eines gebrochenen und nicht zu bergenden Rutenstücks verloren ging, zunichtegemacht. Ein einziger Rutenbruch in einem Förderbohrloch kann mehr kosten als die gesamte neue Rutenreihe.

Wann das Mischen tatsächlich vertretbar ist

Das heißt nicht, dass man alte Stangen nie wieder verwenden kann. Es bedeutet lediglich, dass man ein System benötigt.

Zuerst muss jede gebrauchte Stange vor dem Einbau in eine Schnur geprüft werden – und mit „prüfen“ meine ich nicht nur eine oberflächliche Sichtprüfung. Messen Sie den Außendurchmesser an mehreren Stellen entlang der Stangenlänge. Stangen, die mehr als 10 % ihrer ursprünglichen Wandstärke verloren haben, müssen aussortiert werden. Prüfen Sie das Gewinde unter Vergrößerung: Lochfraß, Fressen oder Verformungen an den Gewindeflanken deuten auf eine beeinträchtigte Verbindung hin. Falls Sie Zugang zu einem Eindringprüfgerät oder einer Magnetpulverprüfung haben, verwenden Sie diese an den Gewindegrundkanten – dort entstehen Ermüdungsrisse.

Zweitens: Sortieren Sie Ihre Gestänge nach ihrer Restlebensdauer. Gruppe A: weniger als 100 Meter Restlebensdauer, praktisch neu. Gruppe B: 100 bis 300 Meter, mittlere Lebensdauer. Gruppe C: mehr als 300 Meter, kurz vor dem Ende der Lebensdauer. Verwenden Sie niemals Gestänge der Gruppe C in einem Bohrstrang für Hartgesteins- oder Tiefbohrarbeiten. Wenn Sie Gestänge mischen müssen, verwenden Sie ausschließlich die Gruppen A und B und nur für flache Bohrungen unter mäßigen Bedingungen, bei denen ein Ausfall keine katastrophalen Folgen hätte.

Drittens: Verwenden Sie niemals alte und neue Bohrgestänge in kritischen Bohrungen – tiefen Gasförderbohrungen, teuren Explorationsbohrungen oder Bohrungen in schwierigem Gestein, wo ein festsitzendes Gestänge nicht mehr zu bergen wäre. Verwenden Sie in diesen Bohrungen ausschließlich neue Bohrgestänge. Die Wirtschaftlichkeit ist eindeutig, wenn man die Kosten für den Verlust der Bohrung den Kosten der Bohrgestänge gegenüberstellt.

Viertens: Wenn Sie verschiedene Angelruten im Sortiment führen, benötigen Sie ein System zur Nachverfolgung. Kennzeichnen Sie jede Rute mit einer eindeutigen ID, protokollieren Sie ihre Nutzungsdauer und tauschen Sie sie nach einer festgelegten Nutzungsdauer aus, anstatt auf einen Totalausfall zu warten. Die teuerste Rute ist nicht die, die Sie kaufen – sondern die, die Sie über ihre Nutzungsdauer hinaus verwenden und aus einem Loch fischen müssen.

Fazit

Das Mischen neuer und gebrauchter Gesteinsbohrgestänge kann sinnvoll sein, wenn man es als bewusste Managemententscheidung und nicht als bloße „Hauptsache, es ist gerade da“-Mischung betrachtet. Gründliche Inspektion, Trennung nach Zustand, Verwendung gemischter Gestänge nur in risikoarmen Bohrlöchern und Dokumentation sind unerlässlich. Falls diese vier Punkte nicht umsetzbar sind, sollten neue Gestänge gekauft werden. Die durch das Mischen eingesparten Kosten machen sich schnell bezahlt – durch Ausfallzeiten, Mehraufwand beim Bohren und Nachbohren von Bohrlöchern.