Diplom- und Masterarbeiten

In Zusammenarbeit mit verschiedenen Universitäten werden durch unser Unternehmen auch Studierende bei der Erstellung von Diplom- und Masterarbeiten betreut. 

"Geophysikalische Methoden zur Qualitätssicherung von Erdwärmesonden"

eingereicht von Wolfram Helmut Freiherr von Stillfried und Rattonitz / 2010

Zusammenfassung/Abstract:
„Bohrungen zur oberflächennahen Erdwärmenutzung können zu hydraulischen Kurzschlüssen zwischen verschiedenen Grundwasserleitern führen. Um die hydraulische Trennung wiederherzustellen und den Eintrag von Verunreinigungen in das Grundwasser zu verhindern, werden bei Erdwärmebohrungen spezielle Zementsuspension verpresst. Zur Qualitätskontrolle der Verpressungen wurde von der Bohrlochmessung-Storkow GmbH eine spezielle Gamma-Ray-Sonde entwickelt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden an einem speziell hierfür angefertigten experimentellen Aufbau Messungen mit der o.g. Gamma-Ray-Sonde durchgeführt. Dabei wurden sechs verschiedene handelsübliche Zementmischungen im Hinblick auf ihre Nachweisbarkeit und Möglichkeit zur Störungsdetektion untersucht. Der einzige der untersuchten Zemente, der uneingeschränkt zur Qualitätskontrolle geeignet erscheint, ist der mit Zirkonsand angereicherte SBF Troptogel C.
Nur hier war der Strahlungskontrast zwischen Zementsuspension und Umgebungsmaterial hoch genung, um zuverlässig gestörte Bereiche detektieren zu können.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Möglichkeit der Qualitätskontrolle von Verpressungen mittels Induktions- und Suszeptibilitätslogs untersucht. Dafür wurden numerische Modellierungen mit der FE Modellierungssoftware COMSOL Multiphysics 3.5 berechnet. Die Ergebnisse der Modellierungen zeigen, dass Induktionslogs zur Kontrolle von Verpressungen nur unter sehr günstigen Bedingungen praxistauglich sind. Von einem ausreichend hohen Kontrast in der elektrischen Leitfähigkeit zwischen Zementsuspension und umgebendem Gebirge kann in der Praxis normalerweise nicht ausgegangen werden. Somit ist die Identifizierung von Störungen anhand von Induktionslogs nicht möglich. Wird dagegen die magnetische Suszeptibilität der Zementsuspension (z.B. mit Eisenspänen) erhöht, so zeigen die Modellierungen des Suszeptibilitätslogs eine gute Nachweisbarkeit auch von kleinräumigen Störungen der Verpressung.
Sowohl für Induktions- als auch für Suszeptibilitätslogs stehen noch keine ausreichend kleinen Sonden zum Einsatz in Erdwärmesonden zur Verfügung. Vor dem Einsatzdieser Methoden steht also noch die technische Entwicklung entsprechender Sonden. Zur Qualitätskontrolle mit Gammalogs existiert dagegen schon der Prototyp einer Gamma-Ray-Sonde, der für Praxistests zur Verfügung steht und zeitnah in Erdwärmesonden eingesetzt werden kann.“

Ermittlung einer Kalibrierbeziehung für die Neutron-Neutron-Sonde NNS60 zur Bestimmung der Neutronen-Porosität mit Hilfe von Modellen und Monte Carlo Simulationen

Im Rahmen einer laufenden Masterarbeit, welche von einer Studentin der TU Bergakademie Freiberg angefertigt wird, wird die Funktionsweise von Neutron – Neutron – Sonden aus dem hauseigenen Sondenpark mit numerischen Methoden modelliert. Ziel der Untersuchungen ist es, verbesserte Algorithmen zur Berechnung der Neutron – Neutron Porosität in der Praxis einzuführen.