ISEB

Entwicklung und InSitu-Erprobung eines EIV-Bohrsystems

Laufzeit: 01.01.2015 – 31.12.2017

Die Senkung der Kosten für die Bohrungen bis ins kristalline Grundgebirge trägt maßgeblich zur Wirtschaftlichkeit von Geothermie-Projekten bei. Das Elektroimpulsverfahren (EIV) bietet eine energieeffiziente und verschleißfreie Alternative zu den konventionellen Werkzeugen. Im Rahmen der bisherigen Forschung wurde ein Bohrkopf, bestehend aus Stoßspannungsquelle (bis 600 kV) und Bohrelektroden für eine 12 ¼“-Bohrung umgesetzt und erfolgreich getestet.

Das Ziel ist es nun, die entsprechende Imloch-Spannungsversorgung zu entwickeln und das Gesamtsystem unter In-Situ Bedingungen zu erproben.

Ausgangspunkt ist die, auf den Ergebnissen der bisherigen Arbeiten basierende, Entwicklung von Elektroden für wasserbasische Spülungen. Parallel dazu wird das Gesamtsystem hinsichtlich der Spülungseigenschaften und einer möglichst gründlichen Bohrlochsohlenreinigung optimiert.

Im Ergebnis entsteht der Prototyp des Bohrkopfes, der für die In-Situ-Tests eingesetzt wird. Anhand der Leistungsparameter des Prototyps wird die Spannungsversorgung entwickelt und umgesetzt. Die Spannungsversorgung besteht aus einem Bohrlochsohlenmotor der einen elektrischen Generator antreibt. Dessen elektrische Ausgangsspannung wird über einen zu entwickelten Transformator und Gleichrichter auf das für die Stoßspannungsquelle benötigte Gleichspannungsniveau umgewandelt.

Hinzu kommt die Steuerungs- und Kommunikationstechnik, welche für den Einsatz unerlässlich ist. Die Komponenten werden an die Bedingungen einer 12 ¼“ Bohrung und Temperaturen von bis zu 200 °C angepasst. Zur Entwicklung gehört zudem eine Testphase bei der die stabile Funktion und die Leistungsfähigkeit der Einzelkomponenten, Baugruppen und des Gesamtsystems nachgewiesen werden. Danach wird das System in einer Bohrung erprobt und dessen Leistungsfähigkeit in Versuchen nachgewiesen. Der bisherige Stand zeigt mögliche Einsparungen von bis zu 30%.

Im Rahmen des Projekts ISEB beschäftigt sich ILEAG mit der Auslegung, prototypischen Umsetzung sowie Evaluierung eines Generators, der unter den Bohrloch-Umgebungsbedingungen effizient und robust die für den Bohrkopf notwendige elektrische Leistung bereitstellt.

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