Gasmonitoringsysteme, SurfMog®, ShallowMoG®, SysMoG®, GH₂ASBUSTERS®

Für Bohrungen bis 1500 m Tiefe stellt Solexperts Monitoringssysteme für Bodengas und gelöste Gase sowie in-situ Gasprobenahmesysteme her. Die Produktefamilie setzt neue Massstäbe in Bezug auf Detektierbarkeit und Zuordnung der gelösten Gase zur Quellformation und eröffnet damit neue Möglichkeiten in der Prospektion von Wasserstoff, Helium und Erdgas sowie der Überwachung von geologischen CO₂ Einlagerungen oder unterirdischen Wasserstoffspeicher.

Nebenstehende Darstellung zeigt mögliche Applikationen der verschiedenen Systeme zur Messung der gelösten Gase im Grundwasser bis zu einer Tiefe von 1500 m. Die Sonden sind das Ergebnis einer langjährigen und sehr erfolgreichen Zusammenarbeit mit dem Labor GeoRessources der Universität Lothringen und dem CNRS.

Application overview of Solexperts gas monitoring and sampling systems using the example of Follschviller Lorraine

SurfMoG®: ungesättigte Zone, Bodengas bis 1 m Tiefe

ist ein IoT-Tool für Gasmonitoring in der ungesättigten Zone bis ungefähr 1 m Tiefe mit den folgenden Eigenschaften:

Einfach zu bedienen: eigenständiger Logger mit Batterie und Datenübertragung, IOT-Visualisierung
Gasspezifische Sensoren für:
- Wasserstoff: SurfMoG-H₂ in Zusammenarbeit mit der Firma 45-8 Energy
- Methan: SurfMoG-CH₄
- CO₂: SurfMoG-CO₂
- Helium: SurfMoG-He
- in Kombination mit Temperatur und optional Feuchte

Procedure for installing a SurfMoG® probe

ShallowMoG®: ungesättigte und gesättigte Zone, bis ungefähr 50 m Tiefe

ist ein IoT-Tool für Gasmonitoring in der ungesättigten und gesättigten Zone bis ungefähr 50 m Tiefe und hat die folgenden Eigenschaften:

Eigenständiger Logger an der Oberfläche mit Batterie, Datenübertragung und IOT-Visualisierung
Sondendurchmesser: 76 mm
Gasspezifische Sensoren für:
- Wasserstoff: ShallowMoG-H_2,;
- Methan: ShallowMoG-CH_4,
- CO₂: ShallowMoG-CO₂
- Helium: ShallowMoG-He
- in Kombination mit Temperatur

Specifications of the specific gas sensors

Schematic representation of the borehole probe with the gas sensor and the data logger on the surface

Function test: Concentration curve in test well after two short hydrogen injections

SysMoG®: Detektion der gelösten Gase in Bohrungen bis 1500 m, 3000 m in Entwicklung

SysMoG® ist ein System zur Detektion gelöster Gase in Grundwasserleitern in Bohrungen bis zu einer Tiefe von 1500 m. Die Sonde gibt es in zwei Konfigurationen, je nach Anwendung:

Kontinuierliche Messung:

Das Messsystem besteht aus einer Bohrlochsonde mit einer Kammer, in welche die gelösten Gase des umgebenden Grundwassers diffundieren. Die Sonde ist über zwei Leitungen und einem Zirkulationmodul mit dem Messmodul an der Oberfläche verbunden. Für die Detektion der Gase werden verschiedene Analysegeräte zum Beispiel Raman- oder FTIR-Spektrometer verwendet. Das in den Kreislauf integrierte Messmodul detektiert kontinuierlich die Komponenten des Gasgemisches und erfasst die zeitliche Konzentrationsentwicklung der einzelnen Gase. Die Bohrlochsonde kann im offenen Bohrloch z.B. mit einer Loggingwinde eingebaut werden. Alternativ kann sie auch in ein Messintervall eines Multi-Packersystems integriert werden. Nebenstehende Figur zeigt schematisch das SysMoG®-System für kontinuierliche Messungen.

Flight photo of the Follschviller test site

Philippe de Donato explains the surprising results of the gas analysis

Probenahme von gelösten Gasen mit SysMoG®GH₂ASBUSTERS:

Mit SysMoG®GH₂ASBUSTERS werden tiefenspezifische Gasprobenahmen mit einer SysMoG ®-Sonde und einer Winde (bis in 1500 m Tiefe, 3000 m ist in Entwicklung) durchgeführt. Das System besteht aus einer Bohrlochsonde mit einer Kammer, in welche die (im Grundwasser gelösten) Gase diffundieren. Wenn der Gasdruck in der Sonde sich stabilisiert hat, besteht ein Gleichgewicht der Gaskonzentrationen innerhalb und ausserhalb der Sondenkammer. Dann wird ein Ventil in der Sonde geöffnet und zwei 75 ml Ampullen gefüllt. Nach dem Schliessen des Ventils wird die Sonde ausgebaut und die Gasproben entweder on-site oder in einem Labor analysiert.