Casing Drilling

Auf der grünen Wiese, im Flachwasserbereich oder in großen Meerestiefen – unsere Bohrtechniker setzen an ganz unterschiedlichen Stellen den Meißel an. Eines ist aber immer gleich: Bohrlöcher haben zu Anfang einen Durchmesser von zirka 70 Zentimetern, sind meist mehrere Kilometer tief und verjüngen sich nach unten. Dort misst ihr Durchmesser dann nur noch etwas mehr als zehn Zentimeter. Doch wie wird ein Bohrloch nun genau hergestellt?

Der Bohrstrang, an dessen unterem Ende der Meißel sitzt, besteht aus einzelnen Rohren mit Gewindeanschlüssen an beiden Enden. Jedes Rohr ist etwa neun Meter lang, Züge aus jeweils drei Rohren werden vormontiert senkrecht im Bohrturm bereitgehalten. Für unsere Monteure auf der Bohranlage bedeutet das: Schutzkappen entfernen, Gewinde schmieren, Zug aufschrauben, festziehen. Es sind zahlreiche Handgriffe, bis der Meißel schließlich sein Ziel in vielen Tausend Metern Tiefe erreicht. Und nicht nur das: Ist der Meißel stumpf oder defekt, muss alles wieder raus und natürlich auch wieder rein.

Zement sorgt für Stabilität und Schutz

Hat der Meißel die ersten tragfähigen und massiven Gesteinsformationen durchbohrt, setzen wir die erste Ankerrohrtour – ein kräftiges Stahlrohr mit einem etwas geringeren Durchmesser als das Bohrloch. Den Spalt zur Bohrlochwand verfüllen wir sorgfältig mit Zement. Ist er ausgehärtet, ist das Rohr fest mit dem Gebirge verankert. Diese stabile Fixierung ist entscheidend dafür, die Zusatzlasten der Ankerrohrtour sicher aufzunehmen.

Die Zemente, deren Entwicklung wir in unserem Labor eng begleiten und bestimmen, verhindern aber nicht nur eine ungewollte Verbindung zwischen Lagerstätte und Tagesoberfläche. Sie dichten auch Gesteinshorizonte gegeneinander ab, schützen Frischwasserhorizonte und sorgen dafür, dass die Rohre durch aggressive Wässer, die in den Gesteinsporen natürlich vorkommen, nicht korrodieren.

Auf dem Weg zur Lagerstätte werden Rohre fest eingebaut

Angesichts der aufwendigen Arbeitsschritte während des Bohrens wollen wir aber eines auf jeden Fall verhindern, nämlich dass das Bohrloch nach Fertigstellung wieder einstürzt. Auf dem Weg zur Lagerstätte werden deshalb an weiteren Stellen, vor allem in schwierig zu durchbohrenden Formationen, Rohre fest eingebaut und zementiert. Dies sind die sogenannten technischen Rohrtouren, bestehend aus Casing und Liner.

Ist die stabilisierende Verrohrung fertig, wird auch an diesen Stellen der Zwischenraum zur Bohrlochwand weitgehend mit Zement aufgefüllt. Sind alle Arbeiten abgeschlossen, könnte theoretisch direkt die Förderung beginnen.

Perforation ermöglicht ungehinderten Zufluss von Öl oder Gas

Vor Beginn der Förderung wird die Bohrung „komplettiert“: Wir lassen einen Förderstrang in das Bohrloch ab, der ebenfalls aus einzelnen zusammengeschraubten Rohren besteht. Diese sind im unteren Teil mit vielen kleinen Löchern oder Schlitzen versehen, der Perforation. Die Perforation ermöglicht den ungehinderten Zufluss von Öl oder Gas in den Förderstrang. Dieser wird nicht zementiert, sondern höchstens in einen speziellen Sand eingebettet.

Bei der Casing Drilling-Technologie entfällt das Bohrgestänge

Bei der Casing Drilling-Technologie, die DEA für einige Bohrungen verwendet, entfällt das klassische Bohrgestänge. Unsere Techniker setzen bereits zum Bohren die später benötigte Verrohrung ein. Die Spülung wird durch das Casing nach unten gepumpt. Sie fördert das erbohrte Gesteinsmaterial an die Oberfläche, kühlt den Meißel und treibt dessen Motor an.

Das beim Bohren mitgeführte Casing wird für die Produktion verwendet, die klassiche Verrohrung entfällt.

Im Ringraum zwischen Gestein und Verrohrrung fließt die Spülung dann wieder zur Bohranlage, wo sie aufbereitet und neu eingestellt wird. Bei diesem Zurückfließen hat sie einen ausgesprochen positiven Schmiereffekt. Deshalb lassen sich beim Casing-Bohren auch längere Rohrtouren verwenden. Weiterer Vorteil des Verfahrens: Das Casing kann kontinuierlich nachgeführt werden, was eine große Zeitersparnis bringt.

Lange Stahlschläuche als Alternative zu zusammengeschraubten Rohren

Bei einem speziellen Bohrverfahren, das DEA nur in Einzelfällen zur Aufwältigung oder zur Produktion einsetzt, kommen statt einzelner zusammengeschraubter Rohre lange Stahlschläuche zum Einsatz, die auf großen Rollen aufgewickelt sind. Deshalb heißen sie „coiled tubing“ – gewickeltes Rohr. Das aufwendige Zusammenschrauben kann man sich bei diesem Verfahren also sparen, allerdings hat das Rohr immer nur einen begrenzten Durchmesser, der die hydraulischen Eigenschaften während des Bohrens und der Produktion einschränkt.