Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie ...

4.2 Bohrlochstabilität
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Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie-Forschungsbohrung Groß Schönebeck 3/90
Mit dem ersten Wasserfrac im offenen Bohrlochabschnitt von 3874 bis 4291 m konnte
eine Steigerung der Produktivität mindestens um einen Faktor 3 bis 4 gegenüber
der Ausgangssituation nach der Bohrungsaufwältigung erreicht werden. Dieser Erfolg
war jedoch nicht anhaltend, da die hydraulischen Wechselbelastungen der Ton- und
Sandsteine zu Nachfall aus der Bohrlochwand und schließlich zum Verstopfen des
Bohrlochs in einer Tiefe von 3901,5 m führten. Die Experimente wurden unterbrochen
und ein Konzept zur Aufwältigung, Räumung und Sicherung der Bohrung erstellt.
Die Weiterführung der massiven Stimulationen und die geplante Nachnutzung
sollten nur in einer gesicherten Bohrung durchgeführt werden.
4.3 Operativer Ablauf der Sicherungsarbeiten
mit Beiträgen von B. Legarth, A. Saadat, P. Seibt und W. Brandt
Zur Beseitigung der Verstopfungen und Bohrlochinstabilitäten (Nachfall und Ausbrüche
aus der Bohrlochwand), die als Folge der Test- und Stimulationsarbeiten im März
2003 aufgetreten sind, wurde im November 2003 die Bohrung Groß Schönebeck
3/90 erneut aufgewältigt. Ein Liner wurde als Sicherungsmaßnahme in den offenen
Bohrlochbereich installiert. Nach einer Ausschreibung wurde die Firma Erdgas Erdöl
Workover, Salzwedel, als Generalauftragnehmer mit den Arbeiten beauftragt.
Schlumberger, Vechta, wurden die hydraulischen Arbeiten und Bohrlochmessungen
übertragen.
Bei der Aufwältigung kam es zu einer kurzzeitigen Festwerdehavarie. Der Festpunkt
wurde in der Tiefe des 7“ Liner-Hangers bestimmt (2350 m). Mit Be- und Entlastungsmanövern
des Hebewerks konnte der Strang befreit werden. Anschließend
wurde die Bohrung zunächst bis 4293,5 m aufgewältigt.
Die bereits installierten Rohrtouren im Bohrlochbereich zwischen 1600 und 1800 m
(Rötsalzbereich) und 2200 und 2400 m (7“ Linerkopf) wurden mit einer Multifinger-
Kalibermessung kontrolliert. Die Inspektion zeigte intakte Rohre (siehe Kap. 5.2).
Nun konnte die Bohrung bis 4309,1 m vertieft werden.
Daran anschließend wurde ein Bohrlochmessprogramm im offenen Bohrlochabschnitt
von 3874 bis 4309 m gefahren. Dieses diente der Lokalisierung und Quantifizierung
von Klüften sowie der Lithologiebestimmung. Es wurden insgesamt drei
Einfahrten vorgenommen: ALAT-CAL-GR, FMI-HNGS und RST.
Während der Fahrt des Formation-Micro-Imagers (FMI) trat eine Havarie auf. Die
Messsonde wurde in 4107 m fest. Bei den Zugversuchen riss eines der vier Sensorpads
ab und verblieb im Bohrloch. Deshalb fehlen die Daten ab dieser Teufe bis zum
Rohrschuh (3874 m). Die darauf folgende Reservoir-Saturation-Tool-Messung (RST)
konnte problemlos gefahren werden.
Nach Abschluss des Open hole-Bohrlochmessprogramms begann der Einbau eines
5“ Liners. Der Liner wurde als kombinierte Rohrtour ausgelegt. Die unteren 175 m
wurden vorperforiert, um in diesem Bereich den hydraulischen Kontakt zur Formation
beizubehalten. Zwischen Vollrohr und perforiertem Rohrabschnitt wurde ein Über-
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