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Bohrspülung

Als Bohrspülung werden alle während des Bohrvorgangs im Bohrloch vorhandenen Flüssigkeiten bezeichnet. Sie erfüllen beim Niederbringen der Bohrung eine Vielzahl von Aufgaben. Die Bohrspülung besteht hauptsächlich aus Wasser und Ton. Abhängig von den geologischen Bedingungen werden weitere Stoffe zugesetzt.

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Wird zum Beispiel ein Salzstock durchbohrt, muss man die Spülung zuvor mit Salz sättigen, damit im Bohrloch keine Hohlräume durch Ausspülung von Salzablagerungen entstehen. Pumpen drücken die Spülung durch einen Schlauch zum so genannten Spülkopf. Dieser stellt die Verbindung zwischen dem rotierenden Gestänge und dem oberen Teil der Anlage her. Durch ihn gelangt die Spülung in das Innere des Bohrgestänges. Sie wird zum Meißel hinuntergedrückt und tritt auf dem Grund des Bohrlochs, der Bohrlochsohle, aus.

Die Bohrspülung ist ein wichtiger Faktor beim Bohren und hat eine Vielzahl von Aufgaben:

  • Kühlung des Meißels, der sich durch das Gestein fräst
  • Reinigung der Bohrlochsohle
  • Abtransport des zermahlenen Gesteins oder Bohrkleins, wenn sie außen entlang der Rohre wieder nach oben steigt
  • Gegendruck ausüben auf die Bohrlochwand, um zu verhindern, dass das Bohrloch im noch unverrohrten Teil einstürzt
  • Bohrlochwand mit einem Belag, dem so genannten Filterkuchen, überziehen, der das Abbröckeln von Erdreich und das Eindringen von Wasser in das Bohrloch verhindert

Kommt die Bohrung zum Stillstand – und somit auch der Umlauf der Spülung – erstarrt die Spülung zu einem Gel, um das Bohrklein in der Schwebe zu halten.

Um die im Gestein herrschenden Drücke auszugleichen, wird die Spülung mit Schwerspat auf das erforderliche spezifische Gewicht angehoben. Dies ist möglich, da Schwerspat – auch Baryt genannt – selbst eine sehr hohe spezifische Dichte hat. Die Dichte der Bohrspülung muss so eingestellt werden, dass sie einen effektiven Transport des Bohrkleins erlaubt, die Bohrung stabilisiert und sich bei der Zementation gut verdrängen lässt. Auch gegen höhere Drücke im Bohrloch ist die Spülung die erste Sicherung. Ist der Druck im Bohrloch höher als das Gewicht der Spülungssäule, wird der so genannte Blowout-Preventer aktiviert. Dieses System aus Sicherheitsschiebern regelt das Bohrloch hermetisch ab. Ein unkontrollierter Austritt von Erdgas, Erdöl oder Wasser ist somit unmöglich.

Blowout-Preventer
Foto — Blowout-Preventer

Tritt die Spülung wieder aus dem Bohrloch, wird sie durch Zentrifugen oder Schüttelsiebe vom Bohrklein befreit. Das Bohrklein wird ständig untersucht, da es wichtige Hinweise auf die Art des durchbohrten Gesteins liefert.

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