ThermoDrill: neues Bohrkonzept für effizienteres Bohren in harten Formationen

01.12.2020 | Forschung | Karin Jehle

Einfacher und schneller bohren und so die Bohrkosten reduzieren – das ist Ziel des Projektes ThermoDrill. Heimo Heinzle vom Bohrtechnikspezialisten RED Drilling & Services wird die neue Technologie im Webinar Blickpunkt Geothermie am 4.12.2020 vorstellen.

40 bis 60 Prozent der Investitionsausgaben (die sogenannten CapEx-Kosten) entfallen bei Geothermieprojekten üblicherweise auf die Bohrung. Mit einem innovativen Bohrsystem, das schneller und leichter v.a. auch in Hartgestein vordringen kann, will RED Drilling & Services die Bohrkosten um 20 bis 30 Prozent reduzieren.

Die Idee von ThermoDrill basiert auf der Kombination von konventionellem Bohren mit einem Wasserstrahl. Letzterer soll die Spannung aus dem Gestein vor dem Bohrer lösen, damit er die Gesteinsoberfläche einfacher und schneller erbohren kann. Das Schlüsselelement: In einem physikalischen Prozess erhöht die Wasserstrahltechnik die sogenannte ROP (Penetrationsrate) während der Bohrarbeiten.

Versuchsreihen mit verschiedenen Hartgesteinen

Zunächst wurden Hartgesteine, hauptsächlich aus dem Rheingraben, ausgewählt. In Labor-Wasserstrahlversuchen testete man sieben massive, unveränderte Granitkernproben sowie drei massive Sandsteinkernproben aus Buntsandstein. Zusätzlich zu den Kernproben, welche die tatsächlichen Bohrbedingungen des Reservoirs darstellen, wurden zahlreiche gesteinsmechanische Tests am Neuhauser-Granit durchgeführt, was eine sehr gute Darstellung des Gesteinstyps ist, der in tiefen geothermischen Bohrlöchern zu erwarten ist.

Die im Labor gewonnenen Erkenntnisse und parallel durchgeführte gebirgsmechanische Simulationen flossen in die Entwicklung eines neu konzipierten Rollenmeißels. Sie determinierten einerseits die Designparameter für den Rollenmeißel andererseits aber auch die Anforderungen für den untertage zu erzeugenden Druck. Schließlich konnte ein Prototyp (Rollenmeißel mit Hochdruckdüse und Downhole Pressure Intensifyier DPI) hergestellt werden.

In verschiedenen Schritten, auch unter Lagerstättenbedingungen, testete man seine Funktionalität. Abschließend wurde das neue Bohrkonzept bei einer Bohrung in 1.300 Meter im direkten Vergleich mit einem konventionellen Rollenmeißel getestet. Um ein aussagekräftiges Resultat zu erzielen, wählte man eine kompakte, homogene Gesteinsschicht. Die Resultate aus diesem Feldtest zeigten eine Steigerung des Bohrfortschritts mit dem neuen Bohrkonzept von über 100 Prozent.

Blickpunkt Geothermie am 4. Dezember 2020

Heimo Heinzle, Geschäftsführer der RED Drilling & Services GmbH wird die innovative Bohrtechnologie und die Versuchsreihen im Webinar Blickpunkt Geothermie am 4. Dezember vorstellen. Im Anschluss an die etwa 15-minütige Präsentation bleibt ausreichend Gelegenheit für Fragen und Diskussion im Chat. Das Webinar beginnt um 14 Uhr. Auf http://www.tiefegeothermie.de/webinar können Sie sich anmelden.

Quelle:

Enerchange

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