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Verrohrung (Bohrtechnik)

Verrohrung (Kompletierung) einer Bohrung, schematisch
Verrohrrung der Geothermiebohrung Geretsried. Quelle: Wolfgram

Als Rohrtour (auch Futterrohre oder Verrohrung, engl.: casing, genannt) wird die Rohrstrecke bezeichnet, mit der das Bohrloch spezieller geologischer Bohrungen ausgekleidet wird. Aufgabe der Rohrtour ist es, das Bohrloch langfristig zu stabilisieren und gegenüber dem Umgebungsgestein (Gebirge) abzudichten. 

Bei einer Tiefbohrung ist die Rohrtour die zentrale Komponente der Bohrlochkonstruktion. Sie besteht aus teleskopartig-konzentrisch ineinander steckenden Metallrohren.

Bei einer Bohrung zur Förderung fossiler Kohlenwasserstoffe, d. h. Erdöl und Erdgas, werden die einzelnen Bestandteile der Rohrtour, mit zunehmender Teufe und abnehmendem Rohrdurchmesser, als Standrohr, Leit- oder Ankerrohrtour, technische Rohrtour oder Zwischenrohrtour und schließlich als Förder-, End- oder Produktionsrohrtour bezeichnet. Das obere Ende aller Rohrtouren reicht dabei bis an die Erdoberfläche. Um Materialkosten zu sparen, kann statt einer kompletten Förderrohrtour ein sogenannter Liner verwendet werden, dessen oberes Ende nicht bis zur Erdoberfläche reicht, sondern nur bis kurz über das untere Ende der nächstgrößeren Rohrtour. Nach Erreichen der Endteufe und dem Abschluss der eigentlichen Bohrarbeiten wird das Steigrohr, das den Transport der Kohlenwasserstoffe zur Erdoberfläche übernimmt, in die Rohrtour eingeführt. Damit die Kohlenwasserstoffe in das Steigrohr gelangen können, wird die Wandung der Förderrohrtour im Bereich der Lagerstätte perforiert. Noch vorher wird die Förderrohrtour mit dem sogenannten Packer nach oben hin abgedichtet.

Die Rohrtour ist an ihrem oberen Ende, dem Bohrlochkopf (nicht zu verwechseln mit dem Bohrkopf), im sogenannten Bohrkeller fest verankert. Die Stabilisierung der Rohrtour im Bohrloch erfolgt durch das Einbringen von Zement in den Hohlraum zwischen Rohren und Gestein bzw. zwischen den einzelnen Verrohrungen (Ringraum).

Zusammenfassung der Aufgaben der Verrohrung

  • dem Schutz von Grundwasser,
  • zur Sicherung bereits erbohrter Abschnitte (z. B. in instabilen Formationen),
  • zur Trennung von Abschnitten/Formationen mit unterschiedlichem Druck/Druckgradienten und/oder unterschiedlichen Fluiden (z. B. Salinität),
  • zur Abdichtung des Bohrloches gegen unerwünschte Zuflüsse aus dem Gebirge (Gas, Öl, Wasser)
  • zur Vermeidung unerwünschter Abflüsse (Verluste) aus dem Bohrloch in das Gebirge.

Funktionen der verschiedenen Rohrtouren

Nachfolgend werden die grundsätzlichen Aufgaben und Funktionen der verschiedenen Rohrtouren einer Bohrung kurz skizziert.

Standrohr

Das Standrohr wird üblicherweise im Zuge der Bohrplatzherrichtung durch Rammen oder mittels Trockenbohrverfahren eingebracht. Es dient dem Schutz des Grundwas-sers und soll zudem ein eventuelles Unterspülen der Turmfundamente durch die Bohr-spülung verhindern. Abhängig von den lokationsspezifischen Gegebenheiten wird die Rohrtour zwischen ca. 40 bis 80 m Tiefe eingebracht.

Ankerrohrtour

Die Ankerrohrtour dient der sicheren „Verankerung“ der Bohrung und muss daher in der Lage sein sehr hohe Axiallasten zu tragen, da über den Bodenflansch alle später einzubauenden zutage geführten Rohrtouren dort abgelandet werden, so dass die Las-ten auf den Ankerrohrkopf übertragen werden. Hinzu kommen eventuell noch weitere zusätzliche Zuglasten, wie sie z.B. zur Kompensation der bei einem Fördertest erzeugten thermischen Elongation beim Abhängen der nachfolgenden Rohrtouren aufgebracht werden sowie eventuelle Zuglasten, wie sie bei Injektion kalten Wassers in die Bohrung durch die Abkühlung erzeugt würden. Die Ankerrohrtour dient zugleich der Sicherung der Bohrung gegen unkontrollierte Ausbrüche von Fluiden; dazu wird auf dem Bodenflansch die Bohrlochsicherung (der Preventer-Stack) aufgebaut.

Technische Rohrtouren

Weitere Rohrtouren werden i.d.R. als „technische“ Rohrtouren bezeichnet. Anzahl und Absetzteufen richten sich nach technischen und geologischen Voraussetzungen.

Produktionsrohrtouren

Die Verrohrung an der geplanten Endteufe eines Bohrloches wird als Produktionsrohrtour bezeichnet, da durch diese üblicherweise der Zugang zu der Lagerstätte erfolgt.

Anwendung in der Geothermie

Verrohrungen in der Geothermie entsprechen weitgehend denen der Erdöl- / Erdgasindustrie.

Zu Verrohrung siehe auch Komplettierung.

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Rohrtour

Videos

https://www.youtube.com/watch?v=fOmGW8cJznA

https://www.youtube.com/watch?v=d8hWmMXLMoc

https://www.youtube.com/watch?v=5WYCXzZ9yTk

zuletzt bearbeitet September 2020