Bohrspülung

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Bohrspülungen sind Flüssigkeiten, die bei Bohrungen durch das Bohrloch gepumpt werden. Es gibt zwei Grundarten von Bohrspülungen – die auf Wasser sowie die auf Öl basierenden Bohrspülungen.

Aufgaben[Bearbeiten]

Eine Bohrspülung ist in der Regel ein Bentonit-Wasser-Gemisch, welches mittels hochtouriger Spezialmischer zu einer Suspension aufbereitet wird. Zur gezielten Steuerung der rheologischen Eigenschaften werden der Suspension auch Hilfsmittel, meist Polymere, zugegeben. Bohrspülungen dienen im Wesentlichen zur Stabilisierung eines Bohrloches, dem reinigen der Bohrlochsohle und zum Austrag des erbohrten Bodenmaterials (Bohrklein). Darüber hinaus führen die am Bohrmeißel entstehende erhebliche Reibungswärme ab und kühlen und schmieren so das Bohrwerkzeug.[1] Zudem reduzieren sie den Reibungswiderstand für Bohrmeißel und rotierendes Bohrgestänge und dämpfen dessen Schwingungen.[2][3] Bohrspülungen verhindern aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung die Korrosion des Bohrwerkgestänges und Bohrwerkzeuges, die durch die salzhaltigen Formationswässer hervorgerufen wird. Eine wichtige Aufgabe erfüllt die Spülung bei der Ermittlung von Zuflüssen (Öl, Gas und Wasser) aus dem erbohrten Gesteinsverband sowie der Beherrschung der Formationsdrücke. Die Dichte der Bohrspülung wird dabei auf die Bohrtiefe und die erwartenden Formationsdrücke ausgelegt. Wenn der durch die Dichte der Bohrspülung abhängige hydrostatische Druck der Bohrsäule (Spülungsdruck) kleiner ist als der Formationsdruck des in der Tiefe erbohrten Gesteins, kann es zu Gas- oder Flüssigkeitszutritten in das Bohrloch und zu Eruptionen von Bohrlochflüssigkeiten und Gasen, Ölen oder Wasser (Blowout) kommen. Ist der Spülungsdruck dagegen zu hoch, kann das umliegende Gestein aufgerissen und Spülung ins Gestein verpresst werden. Diese Spülungsverluste sind ebenfalls zu vermeiden, da dies zu Bohrlochinstabilitäten führen kann.[4]

Spülungskreislauf[Bearbeiten]

Aus den Spülungtanks wird die Bohrspülung von den Spülpumpen angesaugt und von diesen mit hohem Druck durch das Bohrgestänge gefördert. Sollte ein Untertagebohrmotor im Gestänge montiert sein, wird dieser teilweise durch die Spülung angetrieben. Am Bohrmeißel tritt die Spülung dann mit hoher Geschwindigkeit aus und trägt das Bohrklein durch den Ringraum an die Oberfläche. An der Oberfläche wird die Bohrspülung durch diverse Systeme – wie z. B.: Desander, Desilter, Degasser, Schüttelsieb sowie Dekanter[5] – aufbereitet und tritt wieder in die Spülungstanks ein.

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Hans-Joachim Bayer, HDD-Praxis Handbuch : , Begriffe und Bandbreite des HDD, HDD-Maschinen und Zubehör, Praxisberichte, HDD-Marktpartner, Essen : Vulkan-Verl., 2005, S. 17
  2. Glossar zu Bohrspülung auf Heidelbergcement.com
  3. Das Verfahren auf Stadt-Zürich.ch
  4. Peter Hatzsch: Tiefbohrtechnik, Enke, Stuttgart 1991, ISBN 3-432-99511-3, S. 59-61
  5. http://www.flottweg.de/germany/anwendungen/industrie--minerall/bohrschlamm/bohrschlamm.html=1