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Kick (Bohrtechnik)

Ein kick ist ein Bohrlochsteuerungsproblem, bei dem der im gebohrten Gestein festgestellte Druck höher ist als der hydrostatische Spülungsdruck, der auf das Bohrloch oder die Felswand wirkt. Wenn dies auftritt, hat der größere Formationsdruck die Tendenz, Formationsflüssigkeiten in das Bohrloch zu drücken. Dieser erzwungene Flüssigkeitsstrom wird als kick bezeichnet. Wenn die Spülung erfolgreich kontrolliert wird, gilt der kick als beendet. Ein unkontrollierter kick, der an Schwere zunimmt, kann zu einem sogenannten „blowout“ führen. Aus diesem Grund sind Tiefbohrungen grundsätzlich mit blowout-Preventern auszustatten.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Schwere eines kicks. Ein Faktor ist zum Beispiel die „Durchlässigkeit“ (Permeabilität) von Gestein, d. h. seine Fähigkeit, Flüssigkeit durch das Gestein strömen zu lassen. Ein weiterer Faktor, der die Schwere des kicks beeinflusst, ist die „Porosität“. Die Porosität misst den Raum im Gestein, der Flüssigkeiten enthält. Ein Gestein mit hoher Durchlässigkeit und hoher Porosität hat ein größeres Potenzial für einen starken kick als ein Gestein mit geringer Durchlässigkeit und geringer Porosität. Beispielsweise wird angenommen, dass Sandstein ein größeres kick-Potenzial als Schiefer hat, weil Sandstein eine größere Durchlässigkeit und eine größere Porosität als Schiefer hat.

Noch ein weiterer Faktor, der die Schwere des kicks beeinflusst, ist der beteiligte „Druckunterschied“. Die Druckdifferenz ist die Differenz zwischen dem Formationsfluiddruck und dem hydrostatischen Druck der Bohrspülung. Wenn der Formationsdruck viel größer als der hydrostatische Druck ist, existiert ein großer negativer Differenzdruck. Wenn dieser negative Differenzdruck mit hoher Permeabilität und hoher Porosität gekoppelt ist, kann es zu einem starken kick kommen.

Arten von Kicks

Ein Kick kann auf verschiedene Arten gekennzeichnet werden, einschließlich einer, die von der Art der Formationsflüssigkeit abhängt, die in das Bohrloch eingetreten ist. Bekannte Kickflüssigkeiten umfassen:

Gas
Öl
Salzwasser
Wasser mit Magnesiumchlorid
Schwefelwasserstoff (saures) Gas
Kohlendioxid

Gründe für das Auftreten von kicks

Kicks treten auf, wenn der Formationsdruck größer als der hydrostatische Schlammdruck ist, was bewirkt, dass Flüssigkeiten aus der Formation in das Bohrloch fließen. Bei fast allen Bohrvorgängen versucht der Bediener, einen hydrostatischen Druck aufrechtzuerhalten, der größer als der Formationsdruck ist, und somit kicks zu verhindern; Gelegentlich übersteigt der Formationsdruck jedoch den Spülungsdruck und es tritt ein Kick auf. Gründe für dieses Ungleichgewicht erklären die Hauptursachen für kicks:

Unzureichendes Spülungsgewicht.
Unvollständiges Füllen des Bohrlochs bei Gestängewechsel.
Spülungsverluste.

Bedeutung für die Geothermie

Bei allen Tiefbohrungen der Geothermie besteht die Gefahr von kicks und somit von blowouts. Alle genannten Vorkehrungen sind demnach auch für Geothermiebohrungen relevant.

Bekannt geworden ist der kick in der Geothermiebohrung St.Gallen, Schweiz. Hier wurde der kick durch eine drastische Erhöhung des Spülungsgewichts und damit des Spülungsdurcks erfolgreich bekämpft (Totpumpen). Die Maßnahmen führten allerdings zu Ereignissen induzierter Seismizität und so letztendlich zur Aufgabe des Geothermieprojekts St.Gallen.