Für die Detektion von Leckagen in Tiefbohrungen werden unterschiedliche physikalische und geophysikalische Verfahren eingesetzt. Bewährt haben sich unter anderem Temperatur- (z.B. DTS-Distributed Temperature Sensing) und Akustik-Messungen (z.B. DAS – Distributed Acoustic Sensing).
Wird durch das Fluid, das die Leckage passiert, ein Strömungsgeräusch verursacht, kann durch eine Akustik-Messung die Leckage festgestellt werden. Mittels DAS werden dazu verschiedenen Frequenzbereiche gemessen und die aufgezeichneten Signale grafisch ausgewertet. Für die Interpretation der Messergebnisse leistet die numerische Simulation einen wertvollen Beitrag, da die aufgezeichneten Signale als Ergebnis des Strömungsgeräusches in der Bohrung unterschiedlichen Einflüssen unterliegen (Reflektion, Interferenz, Dämpfung).
Mit Hilfe eines Simulationsmodells der gekoppelten Festkörper- und Druckakustik in einer Bohrung mit Ausbau und Hinterfüllung wird dazu die zeitabhängige Ausbreitung des Schalls mit COMSOL® Multiphysics® simuliert und mit den Ergebnissen der Akustik-Messung abgeglichen. Diese Arbeitsweise hilft, die Leckage zuverlässig zu lokalisieren.
Seit November 2019 läuft ein breit angelegtes und vom BMWi gefördertes ZIM-Kooperationsprojekt zwischen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), der IAB Weimar gGmbH, der GESO GmbH & Co. Projekt KG, der DEEP.KBB GmbH sowie der Rembe Consulting PartG mbB mit dem Ziel, insbesondere sehr kleine Leckagen in der Bohrlochverrohrung durch die Nutzung faseroptischer Messtechnik (DTS und DAS) zu orten und zu quantifizieren.
Referenz:
GROSSWIG, S.; DIJK, H.; DEN HARTOGH, M.; PFEIFFER, T.; REMBE, M.; PERK, M. and L. DOMURATH (2019): Leakage detection in a casing string of a brine production well by means of simultaneous fibre optic DTS/DAS measurements. Oil Gas Publisher 45. Edition, Issue 4/2019, S. 113-120.