Brunnenbohrungen: MTD-Technologie geht in die Anwendung

Brunnenbohrungen durch Micro-Sidetracks erweitern

„Mit der Lizenzierung springt unsere anwendungsnahe Forschung in einen wachsenden Markt“, sagt Dr. Frank Sachse, Leiter Transfer am Fraunhofer IEG. „Der Untergrund wird für die Wärmetransformation zunehmend genutzt. Werkzeuge, die dies effizient und zuverlässig möglich machen, erfahren eine steigende Nachfrage.“

MTD steht für Micro Turbine Drilling. Das Verfahren erlaubt es, aus einer bestehenden Hauptbohrung gezielt seitliche Abzweige herzustellen. So lassen sich aus bestehenden Bohrungen zusätzliche Fließwege schaffen. Das eröffnet neue Möglichkeiten für Planung, Erkundung und Betrieb in Wasser- und Energiewirtschaft.

Vertrag regelt Nutzung und Rechte

Der Vertrag regelt das Nutzungsrecht, um mithilfe des MTD eigenständig Anschlüsse von Bohrungen an definierte geologische Schichten herzustellen. Vertragspartner sind die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG mit Hauptsitzen in Bochum und Cottbus sowie die Solexperts GmbH in Bochum. Die nicht-ausschließliche Lizenz umfasst Schutzrechte, technisches Know-how und die Nutzung der Marke MTD. Grundlage sind die Schutzrechtsfamilien „Bohrturbine und Verfahren zum Richtbohren“ aus deutschen, europäischen, US-amerikanischen Patenten bzw. Patentanmeldungen.

Mit der Bohrturbine der Fraunhofer IEG lassen sich einfacher Abzweige aus bestehenden Brunnenbohrungen erstellen. So lassen sich aus bestehenden Bohrungen zusätzliche Fließwege schaffen. (Quelle: FraunhoferIEG/Geißler.)

Mehr zum Bohrverfahren Micro Turbine Drilling (MTD®):

Kern des Bohrverfahrens Micro Turbine Drilling (MTD®) ist eine weniger als fünf Zentimeter lange und keine vier Zentimeter breite Mikro-Bohrturbine, entwickelt von Fraunhofer IEG. Ihre Rotation wird durch Wasserdruck aus einem flexiblen Schlauch angetrieben. Ein Ablenkschuh führt die Turbine in der gewünschten Tiefe seitlich aus dem bestehenden Bohrloch, auch durch das einfassende Stahlrohr. Der diamantbestückte Bohrkopf zerkleinert das Gestein bei hoher Drehzahl, das Bohrklein wird mit Wasser ausgespült. Der Vortrieb liegt je nach Gestein bei rund drei Meter pro Stunde. Kameras, akustische Sensoren und Rückflussanalysen überwachen den Prozess und ermöglichen präzises Arbeiten auch in engen Bohrlöchern.

Was ist die MTD®-Technologie?

Die MTD®-Technologie erzeugt gezielt kleine Seitenbohrungen (»Micro-Sidetracks«) aus bestehenden Brunnen und Bohrlöchern. Dadurch vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen Bohrloch und Gestein deutlich. Es verbessert sich der Anstrom an einen Brunnen. Im Vergleich zu konventioneller Perforation reichen diese Bohrungen fünf- bis zehnmal tiefer in die Formation und vermeiden schädigende Effekte im Gestein. Auch kommt das Verfahren ohne klassische und teure Bohranlage aus (»rigless«) und eignet sich besonders für bestehende oder reaktivierte Bohrungen. Das MTD® ist in unterschiedlichen Gesteinstypen einsetzbar, darunter kristalline Hartgesteine wie Granit oder Basalt, Sedimentgesteine wie Sandstein, Tonstein und Kalkstein sowie Evaporite, beispielsweise Steinsalz. Damit eignet sich die Technologie sowohl für Anwendungen im Grundwassermanagement, im Erdöl- und Erdgasbereich als auch für die Erschließung geothermischer Reservoire, für Gewinnung von Rohstoffen wie Lithium und Kupfer aus Solen sowie für untertägige Energiespeicher.

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