Unsere Angebote

Innovative Instrumente und Verfahren des GFZ

In-Situ-Messung und chemische Beprobung von Gasen in tiefen Bohrlöchern mit Hilfe eines Gas Membran Sensor Systems

Wir bieten ein Verfahren und ein Instrument für die Echtzeit-Messung und die Beprobung von gelösten Gasen in tiefen, mit Wasser gefüllten Bohrungen oder Brunnen an. Die patentierte Technologie besitzt einen relativ einfachen Aufbau und besitzt keine elektronischen Komponenten, so ist der Einsatz in salzhaltigen Grundwasser- und Formationsleistern möglich. Die Sonde befindet sich seit Juni 2008 im permanten Einsatz.

Einsatzbereiche
Das Gas Membran Sensor System ist generell für die Erfassung von Gasen, wie Wasserstoff, Helium, Methan, Stickstoff, Sauerstoff, Krypton und Kohlendioxid und flüchtigen organischen Stoffen geeignet.

Technologiepotentiale

  • In-Situ-Messung von Gasen in Echt-Zeit
  • Patentiertes Verfahren für Teufen ab 50 bis 2.000 Meter
  • Keine elektronischen Komponenten

Entwicklungsstand

  • Sonde und Verfahren haben sich in mehreren Feldversuchen bewährt
  • Sonde ist als Prototyp in der Entwicklungswerkstatt des GFZ hergestellt worden

Unser Angebot

  • GFZ als Subunternehmer in vergleichbaren Projekten
  • Dienstleister zur Messung von Gasen gesucht
  • Fertigungsunternehmen für die Sonde gesucht

 

 

Messung mit DTS-Sensorkabel und elektronischen Sonden während der Injektion und Förderung in Bohrlöchern

Am GFZ wurde ein neuartiges hybrides Messsystem entwickelt, mit dem kombinierte Messungen mit elektronischen Sonden und faseroptischer Sensorik in Tiefbohrungen durchgeführt werden können. Mit der Methode der ortsverteilten Temperaturmessung (Distributed Temperature Sensing, DTS) kann die Temperaturverteilung entlang der gesamten Messkabelstrecke kontinuierlich registriert werden.  Am Sondenkopf werden Druck, Temperatur, und Fließgeschwindigkeit gemessen. Weiterhin sind dort ein Gamma-Ray Detektor und ein Casing-Collar-Locator zur Teufenkorrelation integriert.

Das Gesamtsystem setzt sich zusammen aus einer Bohrlochmesswinde, speziellen Bohrlochmesskabeln (bis 6000 m Länge) und Kabelköpfen, der faseroptischen und elektronischen Sensorik, sowie der Auswertesoftware.

Einsatzbereiche

  • In Tiefen mit Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius und bei Drücken von über 500 bar
  • In Fluiden mit hoher Salinität

Technologiepotentiale

  • Hohe Temperaturstabilität bei der Messung und Datenübertragung
  • Ausbaufähig mit weiteren optischen und elektronischen Sensoren
  • Hochtemperaturanwendungen mit rein faseroptisch basierten Komponenten (gegenwärtig bis zu 300 Grad Celsius)

Entwicklungsstand

  • Erfolgreiche Feldversuche des Systems in der Forschungsbohrung Groß Schönebeck 
  • Prototypisches System mit hohem Entwicklungspotential
  • Integration weiterer faseroptischer Sensoren vorgesehen
  • Spezielle Systemkomponenten in der Entwicklungswerkstatt des GFZ gefertigt

Unser Angebot

  • Einsatz des Systems bei Messkampagnen in Bohrprojekten
  • Kooperation mit Partnern aus dem Forschungs- und Industriebereich

Weiterführende Informationen:

Henninges, J., G. Baumann, W. Brandt, C. Cunow, M. Poser, J. Schrötter, and E. Huenges (2011), A novel hybrid wireline logging system for downhole monitoring of fluid injection and production in deep reservoirs, Conference Proceedings, 73rd EAGE Conference & Exhibition, Vienna, Austria (CD-ROM), C043.

Henninges, J., W. Brandt, K. Erbas, I. Moeck, A. Saadat, T. Reinsch, and G. Zimmermann (2012), Downhole monitoring during hydraulic experiments at the In-situ Geothermal Lab Groß Schönebeck, in Proceedings, 37th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering (CD-ROM), edited, pp. 51-56, Stanford, USA.