die faszinierende welt der bohrtechnik - Baker Hughes

Was stellt Baker Hughes INTEQ her?
– 5
bekanntlich H2O) enthält ebenfalls Wasserstoff (ein
Wassermolekül besteht aus einem Sauerstoffatom, das
sozusagen an jeder Hand ein Wasserstoffatom festhält).
Egal, ob sich also in den Poren des Gesteins Öl,
Gas oder Wasser befindet, es sitzen auf jeden Fall
immer Wasserstoffatome mit darin. Das umgebende
Gestein enthält dagegen so gut wie gar keinen Wasserstoff.
Der Wasserstoffanteil in einer Formation, so folgerten
die Wissenschaftler, kann also als Messgröße für
dessen Porosität verwendet werden: kein Wasserstoff
– keine Poren, viel Wasserstoff – viele Poren. Das ist
gut, denn den Wasserstoffanteil in der Formation kann
man in der Tat messen, wenn man eine künstliche
radioaktive Quelle und einen Detektor benutzt.
Lassen Sie uns einmal untersuchen, was passiert,
wenn man eine radioaktive Substanz, genauer gesagt
eine Neutronenquelle, an eine Gesteinsprobe hält.
Neutronen sind Bestandteil radioaktiver Atome. Sie
lösen sich aus der radioaktiven Quelle und schießen
mit großer Energie in die Umgebung. An den Atomen,
die sie auf ihrem Weg durch das Gestein treffen, prallen
sie ab. Bei jedem Prallvorgang geht ein Teil der ursprünglichen
Energie des Neutrons verloren. Ein Zusammenstoß
mit einem Wasserstoffatom kostet das
Neutron besonders viel Kraft. Nach zum Beispiel 10
Kollisionen mit Wassermolekülen ist die gesamte Energie
des Neutrons verpufft. Sie erinnern sich ja: Wasserstoff
kommt nur in den Poren vor. Je mehr Poren im Gestein
sind, desto mehr Neutronen geben folglich auf
ihrem Weg durch das Gestein entkräftet auf.
In einer wasserstoffarmen Formation (wenn es also
nur wenige Poren im Gestein gibt) kommt das Neutron
viel besser voran. Hier strotzt es selbst nach ein- oder
zweihundert Zusammenstößen mit den Atomen des
Gesteins noch vor Energie.
Diesen Effekt kann man nun zur Messung der Porosität
nutzen. Man installiert in einem bestimmten Abstand
zur Neutronenquelle einen Detektor, der misst,
wie viel Restenergie die Neutronen nach ihrer Wanderung
durch das Gestein noch haben. In porenlosem
Gestein kommen die Neutronen vollzählig und vor
allem topfit am Detektor an. In porösem Gestein sind
die wenigen ankommenden Neutronen dagegen deutlich
„schlapper”. Im Gas geht es ja gerade noch, aber
wenn die Neutronen durch Poren hindurchmüssen, die
Öl oder Wasser enthalten, dann geht ihnen völlig die
Puste aus.
Viel Energie am Detektor bedeutet also „keine
Poren“ im Gestein, weniger Energie heißt „Poren mit
Öl“ und noch weniger Energie bedeutet „Poren mit
Wasser oder Gas“.
Das sind doch schon ganz ordentliche Informationen,
oder? Unsere Spezialisten sind damit aber immer
noch nicht zufrieden, denn dieses „einfache“ Messprinzip
allein bietet noch zu viele Interpretationsmöglichkeiten.
Geht zum Beispiel der Energiegehalt am Detek-
0
5
10
15
52
53
20