Technische Erschließung des Untergrunds

Neben Erkundungsbohrungen zur Datennahmen und Bewertung des Untergrunds ist die Durchführung von Bohrungen zur Erschließung und Nutzung die zentralste Maßnahme zur Durchführung von geothermischen, Untergrundspeicher- und CCS-Projekten. Die Planung und Auslegung von Produktions- und Injektionsbohrungen basiert auf Machbarkeitsstudien, Modellierungs- und Simulationsarbeiten, und wird nicht selten durch Erkundungsbohrungen und geophysikalischen Messkampagnen vorbereitet.

Unsere Bohringenieure planen und begleiten Ihre Bohrvorhaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette, begleiten alle relevanten Genehmigungsverfahren und stellen die Integrität der Bohrungen sicher. Flache bis mitteltiefe Bohrungen bis 1000 m Tiefe können zudem von unserem eigenen Bohrteam mit dem Fraunhofer IEG Bo.Rex durchgeführt werden, das selbst in beengten Verhältnissen noch agieren kann. In Zusammenarbeit mit unseren Energietechnikern können die Bohrungen dann zu Produktions- oder Injektionsbohrung bzw. Erdwärmesonden ausgebaut und für die Inbetriebnahme getestet und an Ihre Infrastrukturen angebunden werden.

Unsere Expert:innen vom Fraunhofer IEG bietet Ihnen einen Bohrloch-Integritäts-Logging-Service und Auswertungen geophysikalischer Bohrlochdaten. In Zusammenarbeit mit der DMT Group bieten wir ein Gesamtkonzept für Casing-Integrity-Dienstleistungen einschließlich Logging, Interpretation und Bewertung von Bohrlöchern. Darüber hinaus sind ausgewiesene Mitarbeiter vom Fraunhofer IEG anerkannte Gutachter für Bohrlochintegrität für das Niedersächsische Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie. Zusätzlich zum Angebot der geophysikalischen Bohrlochauswertung unterstützen wir Sie in der Vorbereitung von geophysikalischen Logging-Kampagnen, technischen Ausschreibungen und Marktforschung. Wir arbeiten mit professioneller, kommerzieller geophysikalischer Logging-Software, eigenem Laborbetrieb und Bohrlochmessgeräten.

Zur Produktionssteigern, Aufwertung existierender Produktionsbohrungen sowie Ertüchtigung von Lagerstätten haben unsere Experten für Bohrtechnologien die neuartige Bohrtechnologie Micro Turbine Drilling - MTD® entwickelt und erfolgreich zur Anwendung gebracht. Das MTD® ist ein mechanisches Bohrverfahren zur Bohrung von Sidetracks im Mikrobereich (Micro-Sidetracks, z. B. 2´´ oder kleiner) aus einer bestehenden Hauptbohrung in das umliegende Gestein. Dabei können von weichen Sedimentgesteinen bis zu extrem harten Magmatiten (z. B. Granite) jegliche Gesteinstypen erbohrt werden. Es handelt sich um ein chirurgisches und minimalinvasives Verfahren, das eine risikoarme und schonende Alternative zur hydraulischen Stimulation (Fracking) ohne größere, unkontrollierte Eingriffe in den Untergrund darstellt.

Unsere Bohringenieure entwickeln, testen und bewerten neue und verbessern etablierte Bohrverfahren. Wir bieten Leistungen im Bereich aller konventionellen Bohr-Tools und -verfahren an, basierend sowohl auf Jointed Pipe- als auch auf Coiled Tubing-Technik. Daneben werden Verfahren wie DTH Percussion Bohrtechniken und Composite Coils neu- und weiterentwickelt. Zukünftige, innovative, thermisch basierte Bohrtechnologien und -verfahren wie Laser, Plasma, Elektroimpulse, Spallation und auch Projectile/Impact Drilling sind Gegenstand der aktuellen Entwicklung und Markteinführung mit der Industrie. Daneben werden sog. Stimulationsprozesse, d. h. die Anbindung von Produktionsbohrungen an ein umliegendes Reservoir, entwickelt und eingesetzt. Dazu gehören u.a. innovative Hochdruck-Jetting-Verfahren und Steuerungen, wie z. B. rotierende und Pulsationsdüsen und dem am Fraunhofer IEG eigens entwickelten Mikrobohrprozess MTD. Weiterhin werden neue Verfahren zur effizienten Beseitigung und Austrag von Scaling und Bohrklein in bestehenden Bohrungen und Untertageanlagen sowie weitere Services entwickelt und angeboten. Alle Aktivitäten können während obiger Bohr- und Stimulationsprozessen sowie bei der finalen Produktion durch neuartige, sensortechnische Kontrolle, Datenübertragung im Bohrstrang und neuartiger KI online in Echtzeit überwacht und geregelt werden.

Zur Gewinnung von Daten und der Parametrisierung von Eigenschaften des Untergrunds, wie zum Beispiel geothermische Reservoir-Potentiale, Eignung von Wirtsgesteinen zur Speicherung von Energie und Stoffen (H₂, CO₂), der Produktion von Georessourcen (z. B. Lithium) aus Gesteinsformationen sowie physikalisch-chemischen Wechselwirkung zwischen Gestein und Fluiden und 4D-Gesteinsdeformation bietet Ihnen das Fraunhofer IEG in seinen geowissenschaftlichen Laboren, und in enger Zusammenarbeit mit den Laboren des LIH der RWTH, alle Verfahren und Technologien, die Sie zur Umsetzung Ihrer Projekte benötigen.

Vor Inbetriebnahme von untertägigen Infrastrukturen wie Bohrungen und Speichern sind Produktions- bzw. Injektionstests unter berg- oder wasserrechtlicher Aufsicht unumgänglich. Unsere Teams bieten Ihnen hierzu alle benötigten Leistungen, um die Inbetriebnahme ihrer Anlage vorzubereiten und zu begleiten. Neben der Begleitung entsprechenden operativen Tests und Analysen im Feld stellt das IEG eine Laborinfrastruktur zur risiko- und Invest-armen Demonstration der Untergrundinfrastruktur vor deren Inbetriebnahme bereit. Mit unserer »i.BOGS« können die Bedingungen untertage exakt simuliert und mögliche operative Risiken früh erkannt werden. Die Ergebnisse können zudem für einen digitalen Zwilling in einer Simulation Ihrer Inbetriebnahme oder Produktion genutzt und ausgewertet werden. So kann auch das optimale Monitoring-System Ihrer Betriebsstätte konzipiert und umgesetzt werden.