Bohrschlammanalyse mit portablem XRD-Analysator: Ein Experte berichtet

By Vladimir Vermus - 30 November, 2021

Bohrschlammanalysen sind detaillierte Aufzeichnungen (oder Bohrlochprotokolle) über die geologischen Bedingungen in einem Bohrloch durch die Untersuchung von Gesteinsproben, die während der Bohrungen an die Oberfläche gelangen. Das Bohrlochprotokoll dient Bohr- und Bohrlochkonstruktionsprozessen für die Erdöl- und Erdgasexploration, Gesteinsexploration und andere Explorationsprojekte. Die Analyse erfolgt vor Ort, um die Bohrrichtung in Echtzeit anzupassen, oder nachdem das Bohrloch gebohrt und die Bohrkernproben ins Labor geschickt wurden.

Für eine effiziente Bohrschlammanalyse vor Ort verwenden viele Techniker portable Analysatoren zur Röntgendiffraktometrie (XRD) oder Diffraktometer. Wir haben mit einem Experten für Bohrschlammanalysen gesprochen, in dessen Unternehmen unser portabler BTX III XRD-Tischanalysator für Analyseprozesse verwendet wird.

BTX III XRD-Analysator

Der BTX III XRD-Analysator ist kompakt und leicht.

Frage: Erzählen Sie uns etwas von Ihrem Unternehmen und von Ihrer Arbeit beim Bohrschlammanalyseprozess.

Antwort: Wir bieten Serviceleistungen im Bereich der geologischen und technologischen Forschung und führen verschiedene Aufgaben in diesem Bereich durch. Ich bin der Leiter des Control-Interpretation Departments. Die Hauptaufgabe unserer Abteilung ist es, die ermittelten Daten des Bohrlochs auszuwerten und einen Abschlussbericht mit unseren Schlussfolgerungen für unsere Kunden zu erstellen. Von Zeit zu Zeit schule ich auch Mitarbeiter.

Frage: Welche Art von Messgeräten verwenden Sie für Bohrschlammanalysen?

Antwort: Wir verfügen über eine breite Palette von Geräten: von technologischen Sensoren, die direkt auf einer Bohrinsel installiert sind, bis zu Gaschromatographen und Laborgeräten, die zur Bestimmung der Dichte und Porosität von Carbonatproben und Bohrkernen verwendet werden. Erst vor kurzem haben wir Geräte für Analysen mit XRD und RFA sowie für organische Gesamtkohlenstoffanalysen (TOC) erworben.

Frage: Warum haben Sie sich für ein XRD-Gerät enschieden, um die Analysen vor Ort durchzuführen?

Antwort: Ursprünglich benötigten wir ein portables XRD-Gerät, um an einem bestimmten Projekt teilzunehmen, da es gemäß technischer Spezifikationen erforderlich war.

Frage: Haben Sie vor dem Kauf des BTX III XRD-Analysators Serviceleistungen von Drittanbietern in Anspruch genommen, um ähnliche Analysen zu erhalten?

Antwort: Unsere Kunden übergaben die von uns aufbereiteten Gesteinsproben und Bohrkernproben an ein separates Labor, das derartige Analysen durchführte. Problematisch ist jedoch, dass nach der Probenentnahme bis zum Erhalt der Analyseergebnisse viel Zeit vergeht. Es kann wochenlang dauern.

Frage: Wie groß ist der erforderliche Schulungsaufwand für die Bedienung des BTX III Analysators?

Antwort: Die Bedienung des BTX III Analysators von Olympus erwies sich als einfach. Es genügte den Arbeitsablauf einmal mit dem Analysator zu demonstrieren. Nach ca. 10 Analysen konnte er von Mitarbeitern komplett selbstständig bedient werden. Das Erlernen und Arbeiten mit spezialisierter Software zur Interpretation von XRD-Daten kann eine Herausforderung sein, was jedoch nicht für dieses Gerät zutrifft. Dank der Mitarbeiter von Olympus und ihrer Hilfe bei der Einarbeitung, konnte ich schnell lernen.

Frage: Was sind die Hauptvorteile bei der Verwendung eines Röntgendiffraktometers für die Bohrschlammanalyse?

Antwort: Wir erhalten eine Bewertung des Abschnitts, die nicht auf der Meinung eines Geologen beruht, der visuell feststellt, um welche Gesteinsart es sich handelt und der grob einschätzt, welche Mineralien enthalten sind. Eine visuelle Analyse ist unzuverlässig, da die Qualität von der Erfahrung, den Kenntnissen und den Fähigkeiten der entsprechenden Person abhängt. Die Analyse einer Probe mit einem Diffraktometer ist weitgehend unabhängig von einer Person. So wird die Qualität der Ergebnisse unabhängig von einer Person, die die Analyse durchführt, auf demselben Niveau gehalten. Zudem wird eine größere Bandbreite an Informationen bereitgestellt, sodass Sie direkt bei den Bohrungen mit minimaler Zeitverzögerung bessere Schlussfolgerungen ziehen können.

Frage: Können Sie ein Beispiel nennen, bei dem der Einsatz eines Diffraktometers die Effizienz und Genauigkeit Ihrer Auswertung verbessert hat?

Antwort: Im Rahmen eines Projekte führten wir Untersuchungen durch, bei denen die von verschiedenen Personen entnommenen Gesteinsproben visuell kaum voneinander zu unterscheiden waren. Sie waren in der Zusammensetzung sehr ähnlich und wiesen aufgrund des hohen Anteils organischer Stoffe nur einen geringen Farbunterschied auf. Dies erschwerte die lithologische Aufgliederung des Abschnitts, wo der Übergang von einem Element zum anderen bestimmt werden muss, erheblich. Obwohl die Gesteine sehr ähnlich aussahen, zeigten die Ergebnisse der Diffraktometrie deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Gesteine, sodass wir die Übergangspunkte identifizieren konnten.

XRD-Muster für die Bohrschlammanalyse

Gestein vs. Tiefe

XRD-Muster für die Bohrschlammanalyse (Beispiel) Jede Linie ist ein Diffraktogramm eines Gesteins von einer bestimmten Tiefe, wodurch die Peaks des XRD-Musters und andere Änderungen leicht erkennbar sind.

Frage: Wie viele Gesteinsproben oder Bohrkernproben werden durchschnittlich bei der Bohrschlammanalyse analysiert.

Antwort: Das richtet sich nach den Kundenanforderungen. Grundsätzlich sind es aber 400 Proben, wenn wir sie in einem Schritt (oder Intervall) von 4 m entnehmen, und 800 Proben, wenn wir sie in einem Schritt von 2 m entnehmen.

Frage: Bieten Diffraktometer vor Ort einen Wettbewerbsvorteil?

Antwort: Mehrere Kollegen sind dabei Diffraktometer zu kaufen oder sie besitzen bereits schon ein Gerät. Vielleicht ist dies nur ein Trend, und Kunden haben verstanden, dass die alte, komplizierte Art der Recherche, die in manchen Fällen zu schlechten Ergebnissen führte, verbessert werden muss, um der modernen Entwicklung von portablen Geräten zu entsprechen.