Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Schlussbericht für das Projekt: SPWD-BUSData: Seismic prediction while drilling - bring up seismic data

Teilprojekt 1: Konzept Erreger- und Erfassungssystem, Auswertetechnik, Koordination des Verbunds. Laufzeit: 1.10.2010 - 31.12.2012
 
: Giese, R.; Jaksch, K.; Krüger, K.

:
Fulltext (PDF; )

Berlin: Fraunhofer HHI, 2013, 52 pp.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit BMU
0325246A; SPWD-BUSData
German
Report, Electronic Publication
Fraunhofer HHI ()

Abstract
Das Standardverfahren für die Datenübertragung während des Bohrens ist die Mud-Pulse-Technik (MPT). Die Bohrspülung wird durch Pumpen an der Oberfläche durch den Bohrstrang nach unten gepumpt. Ein Ventil im Bohrstrang wird elektronisch geschaltet, um den Strömungsquerschnitt zu ändern. Die verschiedenen Druckzustände werden zur Datenübertragung genutzt. MPT ist jedoch störanfällig und es werden nur Datenraten von wenigen Bits pro Sekunde erreicht. Da Bohrungen immer länger und tiefer werden und die zu übertragende Datenmenge insbesondere für seismische Daten stetig zunimmt, wird der Einsatz leistungsfähigerer Verfahren notwendig, Ziel von SPWD-BUSData ist die Entwicklung eines Systemkonzeptes basierend auf akustischen Wellen mit einer 10- bis 20-fach höheren Daten- Übertragungsrate im Vergleich zur MPT. In SPWD-BUSData sollen die Daten mittels modernster nachrichtentechnischer Methoden mit akustischen Wellen entlang des Bohrstranges übertragen werden. Der Bohrstrang als Übertragungskanal ist iür akustische Wellen frequenzselektiv, d.h., bestimmte Frequenzen passieren weitestgehend störungsfrei, während andere Frequenzen stark gedämpft werden. Ein Verfahren für die Signalübertragung über frequenzselektive Kanäle stellt die orthogonale Mehrträger-Übertragungstechnik (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) dar. OFDM verfolgt einen Ansatz, bei dem das Frequenzband in eine Vielzahl schmalbandiger Sektionen zerlegt wird. Die Teilsignale für diese Sektionen, können nun unabhängig voneinander verarbeitet und parallel übertragen werden. In einem ersten Feldversuch konnte mit dem neu entwickelten Datenübertragungsverfahren bis in 1 km Tiefe eine Datenrate von über 700 bit/s nachgewiesen werden und bei 1,5 km noch knapp 100 bit/s. Dies entspricht etwa dem Zehnfachen von Mud-Pulse-Technik. Weitere Verbesserungen durch Linearisierung der Sender und der Einfülirung von Multiple Input Multiple Output (MIMO) Techniken sind wahrscheinlich. Das Potential dieser Verbesserungen ist so hoch, dass erwartet wird, bis aus Teufen von vier bis fünf Kilometern Daten sicher akustisch über einen Bohrstrang übertragen zu können. In einem Folgeprojekt soll das Verfahren in die genannten Richtungen weiterentwickelt und in eine Bohrgarnitur integriert werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-323658.html