Standsicherheit des Bohrlochs

Standsicherheit des Bohrloches

Die Bohrlochsicherung erfolgt beim Spb vor allem durch den hydrostatischen Überdruck der bis GOK reichenden Spülungssäule gegenüber dem GW-Spiegel.

Diese Differenz sollte mindestens 2 - 3 m (entsprechend einem Überdruck von 0,2 bis 0,3 bar) betragen, um ein Einfallen des Bohrloches zu verhindern. Die Spülung ersetzt in diesem Fall die Verrohrung.

 

Beträgt diese Differenz zum Beispiel h = 5 m, so beträgt der Überdruck

in 30 m Tiefe:

30 x 1,0 - 25 x 1,0 = 5 m       ^          0,5 bar

in 50 m Tiefe:

50 x 1,0 - 45 x 1,0 = 5 m       ^          0,5 bar

 

 

 

Bei tiefliegendem Grundwasserspiegel ist die Standsicherheit des Bohrloches zwar aufgrund des  hohen hydrostatischen Überdruckes größer, jedoch besteht auch die Gefahr einer Infiltration von Spülung in die Poren des GW-Leiters. Eine tief reichende und unerwünschte Infiltration von Spülung und evtl. der in ihr enthaltenen Feinteile soll durch die Bildung eines möglichst dünnen und undurchlässigen Filterkuchens verhindert werden.

Dieser Filterkuchen, der mit Hilfe von Bentoniten und/oder CMC-Produkten gebildet wird, sollte u.a. folgende Aufgaben erfüllen:

-    Verhindern des Dispergierens (Auflösens) von Ton, dadurch weniger Aufladung

-    Verbesserung des Absetzverhaltens des Bohrkleins im Spülteich

-    Reduzierung des Filtrates in den Grundwasserleiter

-    Verhindern des Aufquellens von durchbohrten Tonfraktionen

Beim Anbohren von artesischen Grundwasserleitern kann durch geeignete Beschwerungsmittel die Dichte der Spülung soweit heraufgesetzt werden, dass der hydrostatische Druck der Spülungssäule den Auslaufdruck übersteigt und der Arteser beherrscht werden kann. (s. Abb. 4.2.2)

Beispiel:

Das spezifische Gewicht der Spülung beträgt 1,2 kg/dm³. Dies entspricht einem Überdruck von 1,2 bar je 10 m Bohrlochtiefe! Der GW-Stand liegt 10 m unterhalb der Bohrlochoberkante.

In t1 = 50 m Bohrtiefe beträgt der Überdruck:

             50 x 1,2          =            60 m

-           40 x 1,0           =            40 m

                                   =            20 m  =  2 bar

In t2 = 100 m Bohrtiefe beträgt der Überdruck:

            100 x 1,2        =          120 m

-             90 x 1,0         =            90 m

                                   =            30 m  = 3 bar

 

Bei der genaueren Betrachtung der verschiedenen Bohrverfahren sollen neben der Funktionsweise vor allem die Energiebilanz, Vor- und Nachteile und die Einsatzmöglichkeiten vorgestellt werden.