Aufstiegs- und Sinkgeschwindigkeit von Spülbohrungen

Die Aufstiegsgeschwindigkeit v­ der Spülung ist von den Pumpraten der Spülpumpen Q und dem Ringraumquerschnitt Ao (beim direkten Spb) oder Gestängequerschnitt Ao (beim indirekten Spb) abhängig:

V=Q/Ao

Die Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülung  muss in jedem Fall größer als die Sinkgeschwindigkeit des Bohrgutes sein. Da diese bei Klarwasserspülung ca. 0,5 m/s beträgt, muss die Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülung je nach Tragfähigkeit ca. 1 m/s betragen. Dieser Wert gilt für direkte Spb mit Flüssigkeitsspülungen. Dass es hier sehr schnell zu Problemen kommen kann, mag folgendes Beispiel verdeutlichen:

Allg. gilt: vim Gestänge ca. 3 - 6 m/s

 

 

Allg. gilt: v im Ringraum ca. 0,5 - 1  m/s

 

 

In der Auskolkung wird die Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülung aufgrund des erweiterten Ringraumes so gering, dass gröberes Bohrgut "hängen bleibt" und bei Spülungsunter-brechungen auf die Bohrlochsohle zurücksinkt.

Die Größe und Form des Bohrkleins hat, ebenso wie die Dichte, Einfluss auf das Sinkverhalten. Während die Dichte bei Festgesteinen nur unwesentlich variiert, können Größe und Form sehr unterschiedlich sein. Große Körner sinken schneller als kleine. Plattige Körner sinken langsamer als runde, gedrungene Körner.

Dies führt insbesondere bei direkten Spb-Verfahren zu einer starken Vermischung des erbohrten Bohrgutes. Eine teufengerechte Probenansprache ist fast unmöglich. Man muss bedenken, dass die Aufstiegsgeschwindigkeit des Bohrgutes vB nicht gleich der Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülung vSp ist. Von ihr muss noch die Sinkgeschwindigkeit des Bohrgutes v B abgezogen werden:

  vB  =   vSp  -  v B 

Die Bohrgutförderung ist in erster Linie abhängig von der Aufstiegsgeschwindigkeit der Spülung und kann durch eine verbesserte Tragfähigkeit unterstützt   werden. Dies ist besonders bei dir. Spb. zu beachten