Geothermie: Messverfahren

Bestimmung der Temperatur im Bohrloch
N. Kukowski, SS2013
Geothermie: Messverfahren
Die Messung der Temperatur über einen größeren Tiefenbereich setzt ein Bohrloch voraus.
Allerdings führt der Bohrvorgang selbst zu einer thermischen Störung, zum einen durch die
Reibungswärme, die beim Bohren entsteht, zum anderen durch das Einbringen der (kalten)
Bohrspülung. Daher muss man ausreichend lange warten, bis ein Temperaturlog
durchgeführt werden kann, wobei die Wartezeit von der Magnitude der Störung abhängt.
Als Faustregel für die Wartezeit hat sich das 10 bis 20-fache der Bohrzeit bewährt.
Auch während der Produktion kommt es wegen der Entnahme von Fluiden zu thermischen
Störungen. Meist sind diese aber gering, so dass man die Produktion nur kurz für die
Temperaturmessungen unterbrechen muss.
Grundsätzlich werden Temperaturlogs genauso durchgeführt wie andere Logs, etwa zur
Messung der Dichte oder Schallgeschwindigkeit. Meist werden elektronische
Widerstandsthermometer, z.B. aus Platin, oder Thermistoren verwendet (ein Thermistor ist
ein elektronisches Bauteil mit einem temperaturabhängigen Widerstand (Wheatstonebrücke)).
Nachdem ein Thermistor geeicht ist, braucht man nur den Widerstand zu messen
und erhält so die Temperatur. Auf diese Weise kann man quasi-kontinuierliche Logs mit
einer Genauigkeit von etwa 0.01 K erhalten (allerdings muss man das Instrument in jeder
Tiefe so lange anhalten, bis sich ein konstanter Widerstand eingestellt hat). Pro Minute
lassen sich einige Meter loggen bei einer relativen Genauigkeit von 0.05 K und einer
absoluten von 0.5 K.