OBS: Optimierung des Bohrfortschrittes für tiefe Geothermiebohrungen durch systematische Analyse untertägiger Schwingungen im Laborversuch

Im Rahmen der angestrebten Reduzierung von Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre wird verstärkt nach alternativen Energieformen gesucht. Im Gegensatz zu Windenergie und Photovoltaik bietet Geothermie dabei den Vorteil einer grundlastfähigen und kontinuierlichen Verfügbarkeit. Neben der Stromerzeugung ist auch die direkte Nutzung der Geothermie für Wärmezwecke von besonderer Bedeutung.

Die schnelle Ausbreitung geothermischer Energiegewinnung wird in Deutschland unter anderem durch die hohen Kosten zur Erstellung der Geothermie-Anlagen erschwert, die insbesondere durch den aufwendigen Prozess zur Erstellung von Tiefbohrungen bedingt sind.

Wesentliche Kostenfaktoren sind hierbei:

Non Productive Time, hervorgerufen durch Ausfall von Bohrsystemen
Reduzierung des Bohrfortschritts durch instationären Bohrandruck
Beeinträchtigungen des Steuerverhaltens moderner Richtbohrsysteme

All diese Faktoren werden maßgeblich durch Schwingungen des Bohrstrangs verursacht und beeinflusst.

Das Ziel des OBS Projekts ist die Untersuchung der lateralen, axialen und torsionalen Bohrstrangschwingungen, um Aufschluss darüber zu geben, wodurch Bohrungen auf tiefe Geothermie, die oftmals mit verschiedenen Störungszonen behaftet sind, optimiert werden können. Leider ist es nur schwer möglich geeignete Messdaten in Feldversuchen zu erlangen. Daher wird am Drilling Simulator Celle im Rahmen des OBS Projekts ein weltweit einzigartiger, horizontaler, full-scale Bohrprüfstand aufgebaut, an dem die letzten 20 m eines Bohrstrangs untersucht werden können. Die Rohrstrecke, die oberhalb dieser 20 m in der Realität existieren würde, wird durch das IDS der TU Braunschweig in Software abgebildet, sodass auch diese Einflüsse des Gesamtbohrstrangs durch Aktuatorik am Prüfstand simuliert werden können.