Sicher bohren
In der Tiefbohrtechnik ist der GAU, der größte anzunehmende Unfall, ein Blow-out: Flüssigkeit, Erdöl oder Erdgas treten unkontrolliert in die Umwelt aus. Unvergessen sind die Bilder der Deepwater Horizon im Golf von Mexiko, einer der schwersten Umweltkatastrophen in der Geschichte.
Ein solches Worst-Case-Szenario zu verhindern, ist die Aufgabe von Blow-out-Preventern (BOP). Sie bilden direkt über dem Bohrloch die letzte Möglichkeit zum Schutz vor Blow-Outs, wiegen oft mehrere hundert Kilogramm und dienen der Sicherheit von Lebewesen und Natur. Je nach Einsatzort sind in der Regel zwischen drei und fünf BOPs pro Bohrloch installiert, von denen jeder eine eigene Dichtung benötigt. Freudenberg Oil & Gas Technologies liefert mit Dichtelementen wie dem „Ultra Annular“ wichtige Komponenten für BOPs. Ein neues Einsatzdesign und ein spezielles Elastomer von Freudenberg Oil & Gas Technologies verbessern die Leistung der Packungseinheit bei hohen Temperaturen.
"Pressure Control"
Die Bedingungen unter der Erde und damit im Bohrloch und letztlich am BOP sind extrem – in puncto Druck und Temperatur. Beim Bohren unter hohem Luftdruck können gewaltige Mengen Gas und Öl an die Oberfläche gelangen. Fachleute sprechen in solchen Fällen von einem Kick. Die Wucht eines Blow-outs hätte gravierende Auswirkungen auf die Bohrplattform, deren Personal und die Umwelt – von den finanziellen Folgen für den Betreiber ganz abgesehen.
„Pressure Control“ lautet daher grundsätzlich die Maxime bei Bohrungen, bei Wartungsarbeiten und ganz besonders natürlich bei Betriebsstörungen. Bohrlöcher sind auf solche Extrem-Belastungen und mögliche Kicks durch ein mehrstufiges Sicherheitssystem ausgelegt. Bei dieser Backup-Strategie sitzen mehrere BOPs unterschiedlicher Bauart wie Absperrventile in Stapeln aufeinander. In Reihe geschaltet sichern und unterstützen sie sich gegenseitig.
Der „Ultra Annular“ von Freudenberg ist eine ringförmige Einheit, die innerhalb des BOP-Gehäuses sitzt. Während des Bohrvorgangs muss sie zwei völlig unterschiedliche, sicherheitstechnische, Aufgaben erfüllen. Zum einen muss das Dichtelement im BOP die ringförmige Öffnung bei eingeführtem Bohrgestänge abdichten. Zum anderen muss die Dichtfunktion auch dann erbracht werden, wenn gar kein Bohrgestänge eingeführt ist.
Hohe Temperaturbeständigkeit
Die Besonderheit des „Ultra Annular“ ist – zusätzlich zur dauerhaften Druckresistenz – die hohe Temperaturbeständigkeit von bis zu 177 Grad Celsius (350 Grad Fahrenheit). Das ist die höchste Temperatur, der eine BOP-Komponente in dieser Industrie heute trotzen kann. Sein Alleinstellungsmerkmal beruht zum einen auf dem gewählten Dichtungselastomer, einer passgenauen Eigenentwicklung mit hohen, kontrollierten Qualitätsmerkmalen, und zum anderen auf der Haltbarkeit. „Elastomere, die in ringförmigen BOP Verpackungseinheiten verwendet werden, müssen extrem dehnbar, beweglich und dennoch fest sein, um eine große Bohrung zu verschließen und hohe Drücke abzudichten“, bringt Aaron Smith, Engineering Manager, BOP Products, das herausfordernde Anforderungsprofil auf den Punkt. Neben dem Werkstoff macht das neuartige Design der verstärkenden Metalleinlagen, die im Innern des „Ultra Annular“ einen Verbund mit dem Elastomer bilden, den Unterschied zu herkömmlichen Lösungen.
Was sich als langlebige zuverlässige Sicherheitskomponente in der Erdgas- und Erdölförderung bewährt, funktioniert auch bei Geothermie-Bohrungen. Aufgrund seiner (Hoch-)Temperatureigenschaften eignet sich der „Ultra Annular“ auch dafür besonders gut. Denn: „Geothermische Bohrungen zielen auf Zonen unter der Erde mit höheren Temperaturen. Die Flüssigkeiten bleiben extrem heiß, wenn sie an die Oberfläche gefördert werden“, erklärt Smith. Dichtungsmaterialien müssen das aushalten und funktionsfähig bleiben.
Erdwärme zählt zu den nachhaltigen regenerativen Energien und kann zum Heizen, Kühlen oder zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Auch in anderen Geothermie-Anwendungen punkten weitere Dichtungstechnologien von Freudenberg gleich doppelt und bilden, wie der „Ultra Annular“, eine Symbiose zwischen Sicherheit und Nachhaltigkeit. „Der ‚Ultra Annular‘ wurde entwickelt, um Bohrlochausbrüche zu verhindern. Das Element ist dafür ausgelegt, Ressourcenverschwendung zu minimieren und die Umwelt vor Schäden zu schützen“, fasst Robert Costolnick, Global Sales Manager, Pressure Control Products, zusammen.
