Bohrverfahren

In der modernen Bohrtechnik haben die verschiedenen Arten von Bohrungen und Bohrverfahren aufgrund der umfangreichen Aufgaben in vielen Wirtschaftsbereichen zugenommen. Nach Wirtschaftszweigen können folgende Bohrungen unterschieden werden:

Bergbau: Erkundungsbohrung (u.a. Seismik), Aufschlussbohrung, Produktionsbohrung, Injektionsbohrung, Schachtbohrung

Bauindustrie: Pfahlgründung, Düker, Tunnelbohrung

Wasserwirtschaft: Brunnen und Grundwassermessstellen (GWM)

Wissenschaft: Forschungsbohrung

Des Weiteren sind folgende Bohrungsarten zu differenzieren:

• vertikale,
• abgelenkte,
• horizontale,
• Fish hook,
• multilaterale Bohrungen

Es können grundsätzlich zwei Bohrverfahren unterschieden werden:

- Trockenbohrverfahren -> mechanische Förderung des Bohrguts (Cuttings
   ohne Spülung

- Spülbohrverfahren -> Spülmedium für die Beseitigung des abgelösten
  Bohrguts von der Bohrlochsohle und der Beförderung nach über Tage

• Direktes Spülbohrverfahren (durch den Ringraum)
• Indirektes Spülbohrverfahren (durch das Innere des Bohrgestänges)

Die Einflussgrößen beim Spülbohrvorgang sind von verschiedenen Faktoren abhängig (nach Buja, 2012). 

1)   Gebirgseigenschaften

• Physikalische Eigenschaften
  • Durchlässigkeit (Permeabilität)
  • Porosität
  • Abrasivität
  • Flüssigkeitsinhalt
  • Härte
  • Gebirgsdruckfestigkeit
  • Mineralbindung
  • Gesteinsrheologie
  • Lagerungsverhältnisse (Schichtung, Schieferung)
  • Porenfließdruck
  • Einschließdruck
  • Temperatur

2)   Mechanische Faktoren

• Werkzeugbelastung
• Werkzeugdrehzahl
• Werkzeugzustand
• Werkzeugdurchmesser
• Werkzeugtyp
  • Art der Gesteinsablösung
  • Geometrie der Schneidelemente
  • Art der Spülungswege
  • Richtung und Größe der Spülungswege
  • usw.

3)   Spülungseigenschaften

• Dichte
• Statische und dynamische Filtrationseigenschaften
• Feststoffanteil
• Viskosität
• Fließgrenze
• Art der Spülung

4)   Gering erfassbare Faktoren

• Leistungsfähigkeit des Personals
• Leistungsfähigkeit der Bohranlage

Unter 3) können noch die folgenden hydraulischen Einflussgrößen des Bohrfortschritts benannt werden:

• Spülungsdichte
• Bohrlochdurchmesser
• Ringraumgröße
• Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülstromes
• Dichte, Form und Größe des Bohrguts
• Geschwindigkeit und Impulskraft des Düsenstromes
• Horizontalgeschwindigkeit der Spülung über der Bohrlochsohle
• Filterkuchenbildung
• Differenzen zwischen Spülungsdruck, Ringraumdruck und Porendruck