Bohrlochgeophysik

Mit einer Vielzahl von kabelgeführten Sonden und Shuttle-Systemen, die bei Bedarf auch in Kombination als tool train eingesetzt werden können, führen unsere Geologen und Geophysiker in folgenden Bereichen bohrlochgeophysikalische Messungen durch:

  • Lagerstättenexploration
  • Geotechnik
  • Hydrogeologie und Brunnenerkundung
  • Bergbau und Tunnelbau
  • Altbergbau, Schachtvermessung und Grubenwasserhaltung 
  • Endlagererkundungen
  • Steigrohr Inspektionen 

Mit Hilfe von Bohrlochmessungen werden geologische und geotechnische Parameter bestimmt, die oft Grundvoraussetzung zur Planung weiterer Explorations-, Bau- und Sanierungsprojekte sind.

Auf Basis der bohrlochgeophysikalischen Messungen und der entsprechenden Datenauswertung und Interpretation werden beispielsweise geologische Lagerstättenmodelle entwickelt und/oder boden- und felsmechanische Bauprojekte geplant.

Selbst bei stark abgelenkten oder horizontalen Bohrlöchern kann das Equipment der DMT eingesetzt werden. Hierfür steht die selbstentwickelte Shuttle-Technik zur Verfügung, die gerichtete, kabelfreie Messungen unter und über Tage ermöglicht. Hier gelangen Sie zur Produktseite DMT-BoreholeShuttle

Lagerstättenexploration

Kombinationen aus mehreren unterschiedlichen bohrlochgeophysikalischen Messungen liefern wichtige geologische Erkenntnisse über die Lagerstäte und das Vorkommen sowie über die geotechnische Beschaffenheit und hydrogeologischen Eigenschaften des umgebenden Nebengesteins. 

In erster Linie dienen die geophysikalischen Bohrlochmessungen zur Kontrolle der geologischen Kernaufnahmen und genauerer Verifizierung der Kernverluste die bei dem Bohrvorgang entstanden sind. Dabei können, je nach Art der Lagerstätte und ausgewählter bohrlochgeophysikalischer Messmethoden, erste qualitative Klassifizierungen des Erzvorkommens vorgenommen und später mit Laboruntersuchungen vergliche werden. Diese Informationen fliesen in das Lagerstättenmodell ein und erlauben eine bessere Modellierung und Klassifizierung der Lagerstätte (JORC).

Anhand zusätzlicher geotechnischer und hydrogeologischer Informationen über das Gebirge können die mechanischen Gesteinsparameter ermittelt werden und das Gebirge geotechnisch klassifiziert werden (RQD, RMR oder Q-System). Mit Hilfe dieser Klassifizierung wird die Dimensionierung des Ausbaus und der begleitenden Sicherungsmaßnahmen errechnet und eine optimale Abbaumethode modelliert.

Geotechnik

Geophysikalische Bohrlochmessungen liefern wichtige Informationen zur Struktur, Stabilität und Beschaffenheit des Untergrundes. Dabei werden geotechnisch relevante Größen ermittelt wie zum Beispiel Gesteinsdichte, Geschwindigkeit elastischer Wellen, Schermodul und Poissonzahl. (Gamma-Gamma-Dichtemessung, akustische Laufzeitmessung).

Außerdem liefern die bohrlochgeophysikalischen Messungen geotechnische und geologische Informationen über Schichtung, Klüfte und Störungszonen im Gebirge. Die Raumorientierung der geologischen Strukturen kann mit Hilfe akustischer und optischer Scanner exakt ermittelt werden und liefert den Ingenieuren einen Überblick über das vorherrschende Strass-Regime im Untergrund.

Anhand der bohrlochgeophysikalischen Messergebnisse kann das Gebirge anschließend lithologisch und geotechnisch klassifiziert werden (RQD, RMR oder Q-System), was eine genauere Dimensionierung des Ausbaus und Optimierung der Sicherungsmaßnahmen erleichtert. Dadurch können zukünftige Bauvorhaben genauer geplant und die damit verknüpften Baurisiken besser abgeschätzt werden.

Hydrogeologie und Brunnenerkundung

Die bohrlochgeophysikalischen Messmethoden sind nach dem DVGW Regelwerk Blatt 110 geregelt was eine einheitliche Optimierung der Erkundung hydrogeologischer und ausbautechnischer Parameter ermöglicht.

Hydrogeologischen Bohrungen und Untersuchungen können mit Hilfe der bohrlochgeophysikalische Messmethoden zusätzlich erkundet und deren Aussagekraft verstärkt werden. Dabei können wichtige Erkenntnisse über die Art, Beschaffenheit, Lage und Mächtigkeit der grundwasserführenden und stauenden Schichten oder Kluftsysteme gewonnen werden. Dadurch werden erste Erkenntnisse über den anstehenden Ausbau der Brunnen geliefert. 

In erster Linie müssen die hydrogeologischen Eigenschaften wie Porosität, Durchflussmenge, Permeabilität und kf-Wert (nat. Gamma, Dichte, Tracer Fluid Logging, Flowmeter, Salinität und Temperatur) der wasserwegsamen und wasserstauenden Bereiche im Untergrund erkundet werden. Außerdem kann die Qualität des Grundwassers und die mögliche Kontamination bzw. Mineralisation durch Milieu Logs und Probenahmen inspiziert werden.

Der Ausbau der Brunnen erfolgt nach der Erstellung der Bohrungen und den Ergebnissen der hydraulischen und bohrlochgeophysikalischen Messungen sowie Laboruntersuchungen. Die Funktionseigenschaften und die Ergiebigkeit der Brunnen und Grundwassermessstellen werden im Wesentlichen durch den Ausbau beeinflusst. Dabei gehört eine Überprüfung der Verrohrung, Filterstrecken, Muffen und Hinterfüllung direkt nach der Erstellung der Brunnen bzw. Messstellen zum Standard. Durch eine wiederholte bohrlochgeophysikalische Vermessung und Vergleich können mögliche Fehlstellen in der Verrohrung (Korrosionsschäden), Filterstrecken (Verockerung), Muffen (Undichtigkeiten) und Hinterfüllung (Auswaschung, Abtragung oder Verockerung) frühzeitig erkannt und saniert werden.  

Bergbau und Tunnelbau

Zu wesentlichen Aufgaben im aktiven Bergbau und während einer Tunnelauffahrung gehören vorrauseilende Bohrlocherkundungen des Gebirges durch horizontale, abgelenkte oder vertikale Bohrlöcher. Optimierte Messverfahren und Messsysteme erlauben eine Zeitsparende und qualitativ hochwertige Erkundung der gewünschten Parameter. Dabei kann die DMT auf ein breites Spektrum an eigenproduzierten Shuttle Messsystemen zurückgreifen die quasi extra für das Bewältigen solcher Aufgabenstellungen unter EX-Geschützten Bedingungen hergestellt worden sind. Unsere Messsysteme kommen überall auf der Welt zur Anwendung und können kabellos an das Bohrgestänge angebracht werden.

Das DMT Personal verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Vermessung von horizontalen Bohrlöchern mit kabelgeführten Sonden (Wire Line Tools). Bohrlochlängen von bis zu 1000 m sind keine Seltenheit und wurden schon mehrmals in der jüngsten Vergangenheit vermessen.

Altbergbau, Schachtvermessung und Grubenwasserhaltung

Ziel der Sanierungsmaßnahmen im Altbergbau ist es alte Schächte, Strecken und Abbaufelder zu lokalisieren und gezielt mit Baustoff zu verfüllen so das es zu keinen Schäden an Gebäuden oder Infrastruktur kommt. Oft treten Schäden in Folge von Altbergbau sehr plötzlich auf und müssen auf schnellsten Weg durch Bohrungen erkundet und lokalisiert werden. Präzise Aussagen bezüglich die Art des untertägigen Grubengebäudes, seiner Räumlichen Ausdehnung und den positiven oder negativen Erfolg der Sanierungsmaßnahme sind oft nur durch bohrlochgeophysikalische Kamerabefahrungen der Erkundungs- und Verfüllbohrungen möglich (hier Verknüpfung zum Altbergbau). 

Im Zuge der Zechenschließungen im Ruhrgebiet wurden gezielt Schachtstandorte zum Monitoring der Grubenwasserpegel ausgebaut. Dabei müssen jährlich der Grubenwasseranstieg dokumentiert und die Wasserqualität kontrolliert werden. DMT führt Messungen der Leitfähigkeit und Temperatur durch. Ausserden werden Proben in bis zu 1000 m Teufe gezogen und Milieu Logs durchgeführt.

Steigrohr und Verrohrung Inspektionen

Förderbrunnen, Förderleitungen und Verfüllleitungen zur Schachtsanierung und im Geothermie-, Gas- und Ölsektor müssen laut Vorschriften in regelmäßigen Abständen kontrolliert werde. Infolge von jahrelanger Förderung kommt es oft zur Ablagerungen an der Innenwandung, Korrosionsschäden, Rissen im Zement oder Undichtigkeiten an den Verbindungsstellen was zur Leckage der Leitungen und sogar zu Umweltschäden führen kann. 

Eine produktive und störungsfreie Förderung und Verfüllung ist nur dann gewährleitet wenn der Zustand der Förderleitungen und Verfüllleitungen regelmäßig durch bohrlochgeophysikalische Messmethoden kontrolliert wird. Dabei muss die Verrohrung optisch inspiziert, die Wandstärke gemessen, Bündigkeit des Zements an die Rohrleitungen erkundet sowie Dichtigkeit der Muffen und Verbindungsadapter überprüft werden. Dadurch lassen sich unnötige Stillstandszeiten an den Baustellen sowie Austausch einzelner Rohre besser planen und kostspielige Sanierungsmaßnahmen der Förderleitungen und der Umwelt vermeiden.