Quelltext der Seite Bohrspülung

'''Bohrspülungen''' (auch '''Bohrschlamm''' oder {{enS|''drilling mud''}}) sind Flüssigkeiten, die bei [[Bohrung (Geologie)|Bohrung]]en durch das Bohrloch gepumpt werden. Es gibt drei Grundarten von Bohrspülungen, die flüssigen, gasförmigen sowie pneumatischen Bohrspülungen. Bei den flüssigen wird zwischen wasserbasierten und ölbasierten Bohrspülungen unterschieden. Bei den pneumatischen wird zwischen einphasigen und zweiphasigen Bohrschlämmen unterschieden. Für die einphasigen werden z.&nbsp;B. Luft oder Stickstoff verwendet. Bei den zweiphasigen kommen Nebel und Schaum zum Einsatz.

== Aufgaben ==
Eine Bohrspülung ist in der Regel ein [[Bentonit]]-Wasser-Gemisch, welches mittels hochtouriger Spezialmischer zu einer Suspension aufbereitet wird. Zur gezielten Steuerung der [[rheologisch]]en Eigenschaften werden der Suspension auch Hilfsmittel, meist [[Polymer]]e, zugegeben. Zur Erhöhung der Dichte kann Bentonit durch Schwerspat ([[Bariumsulfat]]) ersetzt werden. Die chemische Zusammensetzung einer Bohrspülung soll die [[Korrosion]] des Bohrwerkgestänges und Bohrwerkzeuges verringern, die durch die oft salzhaltigen [[Formationswasser|Formationswässer]] hervorgerufen wird.

Bohrspülungen dienen im Wesentlichen zur Stabilisierung eines Bohrloches, zum Reinigen der Bohrlochsohle und zum Austrag des erbohrten Bodenmaterials ([[Bohrklein]]). Darüber hinaus reduzieren sie die benötigte Antriebsleistung sowie die Erhitzung von Bohrwerkzeug und Bohrgestänge durch [[Reibung#Bohrreibung|Reibungswärme]], indem sie [[Bohrmeißel]] und Gestänge [[Schmierung|schmieren]] und kühlen.<ref>Hans-Joachim Bayer, HDD-Praxis Handbuch : Begriffe und Bandbreite des HDD, HDD-Maschinen und Zubehör, Praxisberichte, HDD-Marktpartner, Essen : Vulkan-Verl., 2005, S. 17</ref> Schwingungen des rotierenden Bohrgestänges werden gedämpft.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.heidelbergcement.com/de/de/geotechnik/glossar/bohrspuelung.htm |wayback=20090713093258 |text=Glossar zu Bohrspülung |archiv-bot=2023-06-17 15:40:26 InternetArchiveBot }} auf Heidelbergcement.com</ref><ref>{{Toter Link |datum=2018-04 |url=http://www.stadt-zuerich.ch/ewz/de/index/ewz/strategie_politik/geothermie/Bohrverfahren.html |text=Das Verfahren |archivebot=2018-04-02 01:52:16 InternetArchiveBot}} auf Stadt-Zürich.ch</ref>

Eine wichtige Aufgabe erfüllt die Spülung bei der Ermittlung von Zuflüssen (Öl, Gas und Wasser) aus dem erbohrten Gesteinsverband sowie bei der Beherrschung der [[Formationsdruck|Formationsdrücke]]. Die [[Dichte]] der Bohrspülung wird dabei auf die Bohrtiefe und die zu erwartenden Formationsdrücke ausgelegt. Wenn der von der Dichte der Bohrspülung abhängige [[Hydrostatischer Druck|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 [[Blowout (Tiefbohrtechnik)|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 ''([[Hydraulic Fracturing|Fracking]])''. Diese Spülungsverluste sind ebenfalls zu vermeiden, da sie zu Bohrlochinstabilitäten führen können.<ref>Peter Hatzsch: ''Tiefbohrtechnik'', Enke, Stuttgart 1991, ISBN 3-432-99511-3, S. 59–61</ref> Durch Zusätze zu Bohrspülungen können [[Formationsschädigung]]en verhindert werden,<ref>https://kipdf.com/praxis-der-hydraulischen-bohrlochbehandlung-fr-konventionelle-speichergesteine-v_5ab4920d1723dd389ca4a9f5.html</ref> indem sie einen guten [[Filterkuchen]] aufbauen oder z. B. eine Absorption von Filtrat durch die Formation verhindern.

== Spülungskreislauf ==
Aus den Spülungtanks wird die Bohrspülung von den [[Spülpumpe]]n angesaugt und von diesen mit hohem Druck durch das Bohrgestänge befördert. 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 [[Rohrtour#Ringraum|Ringraum]] an die Oberfläche. An der Oberfläche wird die Bohrspülung durch diverse Systeme&nbsp;– wie z.&nbsp;B.: [[Schüttelsieb]], [[Desander]] ''(Entsandung)'', [[Desilter]] ''(Entschlammung)'', [[Degaser]] ''(Entgasung)'' sowie [[Separator (Verfahrenstechnik)|Dekanter]] ''(Separierung)''&nbsp;– aufbereitet und tritt wieder in die Spülungstanks ein.

== Spülungszusätze ==
* Beschwerungsmittel, wie beispielsweise [[Baryt]], [[Halit|Salz]] oder [[Bentonit]]
* [[Viskosität]]smittel, wie z.&nbsp;B. [[Bentonit]], [[Xanthan|Xanthan Gum]] oder [[Guaran|Guar Gum]]
* Toninhibierungsmittel, wie z. B. Pottasche (Kaliumkarbonat)
* Viskositätreduzierer
* [[Emulgator]]en
* Material zur Bekämpfung von Spülungsverlusten, wie z. B. Kalzit, zerkleinerte Nussschalen
* Spezialzusätze, z.&nbsp;B. [[Carboxymethylcellulosen|CMC]]

== Siehe auch ==
* [[Rotary-Bohrverfahren]]
* [[Richtbohren]]
* [[Bohrschlammgrube]]

== Einzelnachweise ==
<references />

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{{SORTIERUNG:Bohrspulung}}
[[Kategorie:Erdölfördertechnik]]
[[Kategorie:Erdbohrtechnik]]