Am Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau in Freiberg wird derzeit eine bahnbrechende Forschung betrieben. Der brasilianische Gastprofessor Andreas Nascimento hebt die Infrastruktur der Einrichtung als vorbildlich hervor und zeigt sich von den Möglichkeiten, die die spezielle Versuchsanlage bietet, begeistert. Diese Anlage beinhaltet lange, teilweise transparente Rohre, die das Fließen von Bohrspülung simulieren und eine Datenübertragung während Bohrungen ermöglichen. Nascimento plant, mithilfe dieser technischen Voraussetzungen seine Experimente weiterzuführen, um den Bohrvorgang effizienter zu gestalten.
Ein entscheidendes Element seiner Forschung ist das Steuerungs- und Softwaresystem, das für die Aktivierung mehrerer Sensoren und Messpunkte genutzt wird. Besonders fokussiert sich Nascimento dabei auf die genaue Messung von Druckschwankungen und deren Übertragung durch die Rohrleitungen. Funk- oder Kabelübertragungen stoßen in tiefen Bohrungen an ihre Grenzen, weshalb innovative Lösungen gefragt sind. Mithilfe der untertägig gewonnenen Messdaten soll die Effizienz des gesamten Bohrvorgangs analysiert und gesteigert werden.
Technologische Innovationen und deren Auswirkungen
Echtzeitorientierte Technologien und Methoden sind für den Zugang zu energiebezogenen natürlichen Ressourcen von entscheidender Bedeutung. Nascimento betont die zentrale Rolle seines Forschungsaufenthalts in Freiberg, um seinen Ansatz weiterzuverfolgen. Der Gastgeber, Professor Matthias Reich, hat bereits unterstrichen, dass an der Versuchsanlage im Laufe der Jahre mehrere Dissertationen und Patente entstanden sind, welche die innovative Arbeit der Institution belegen.
Für die Kommunikation in der Feldinstrumentierung kommt ein Outdoor-Transceiver- und I/O-Modul zum Einsatz. Dieses Modul ermöglicht eine drahtlose Verbindung der Signalausgänge mit einer Reichweite von bis zu 32 km bei Sichtlinie und der Verarbeitung von bis zu 250 Instrumenten innerhalb eines Netzwerks. Die Technologie bietet zudem Optionen wie Rundstrahl- und Richtantennen für verschiedene Kommunikationsanforderungen, was für die Forschung in tiefen Bohrungen von entscheidender Bedeutung ist. Das Modul ist zudem vollständig kompatibel mit bestehenden Installationen, was die Integration erleichtert. [Direct Industry] berichtet, dass die einstellbare Datenrate der drahtlosen Schnittstelle eine Reichweite von mehreren Meilen ermöglicht und der NEMA 4X Gehäuseschutz die Installation erheblich vereinfacht.
Innovative Bohrverfahren im Fokus der Forschung
Das Institut selbst gilt als Kompetenzzentrum für innovative Bohrverfahren und bietet umfassende Leistungen im Bereich konventioneller Bohrungen an. Laut [Fraunhofer IEG] werden zurzeit verschiedene Techniken entwickelt, darunter Jointed Pipe und Coiled Tubing sowie aktuelle Verfahren wie DTH Percussion Bohrtechniken. Darüber hinaus wird an innovativen, thermisch basierten Bohrtechnologien wie Laser- und Plasma-Bohrverfahren geforscht.
Im Rahmen dieser Forschungen wird auch der Mikrobohrprozess entwickelt, der die Effizienz bei der Beseitigung von Bohrklein in bestehenden Bohrungen verbessern soll. Innovative Hochdruck-Jetting-Verfahren und moderne sensortechnische Kontrollen sind ebenso im Fokus, um Echtzeitüberwachung während des gesamten Bohr- und Stimulationsprozesses zu gewährleisten. Der Einsatz Künstlicher Intelligenz ermöglicht eine präzise Regelung und Anpassung der Parameter in der finalen Produktion.
Die Synergien aus diesen Forschungsschwerpunkten am Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau bieten vielversprechende Ansätze, um die Herausforderungen in der Aufbereitung und Nutzung von natürlichen Ressourcen in den kommenden Jahren zu meistern.