In der Tiefbohrtechnik versteht man unter Spülungsverlust das Eindringen und Verbleiben von Spülung in gut durchlässigem Gestein.
Er weist meist auf das Anbohren eines geologischen Störungssystems hin.
Beim Bohrvorgang können Bohrspülungsverluste auftreten. Welche Verlustmengen können auftreten?
Beim Bohrvorgang kann es zu kurzfristigen Bohrspülungsverlusten aber auch zu Zuflüssen von Grundwasser kommen. Dauerhafte Bohrspülungsverluste und Zuflüsse müssen vermieden werden. Zuflüsse und Bohrspülungsverluste werden über die elektronisch überwachten Tankstände der Bohranlage erkannt und ausgeglichen. Bohrspülungsverluste in Aquifere mit sehr geringen Durchlässigkeiten sind in der Regel sehr gering und liegen im Bereich von wenigen Litern pro Minute. Bei geringen Bohrspülungsverlusten versiegelt der Bohrschlamm die Bohrlochwand als Membran (Filterkuchen) und lässt nur Feinmaterial und Flüssigkeiten in das umgebende Gebirge eindringen. Gröbere Bestandteile werden zurückgehalten, so dass der Bohrschlamm die Bohrlochwand versiegelt und die Bohrspülungsverluste letztendlich gegen Null gehen.
Im sehr stark geklüfteten oder verkarsteten Gebirge können auch höhere Bohrspülungsverluste auftreten. Befindet sich diese Zone nicht im Reservoirbereich, ist es erforderlich, schnellstmöglich chemisch neutrales Verstopfungsmaterial einzuzirkulieren und/oder wenn nötig noch grobe, umwelt-neutrale Partikel (wie Nußschalen, Muschelschalen, Gesteinsfragmente, Textilfasern oder Zellulose) zuzufügen. Diese Materialien reduzieren die offenen Durchlässe soweit, dass sich wieder ein „Filterkuchen“ aus der Bohrspülung aufbauen kann. So kann der Bohrspülungsverlust gestoppt werden. Falls hohe Bohrspülungsverluste im Reservoirbereich auftreten, sind sie ein Zeichen für eine gute Ergiebigkeit des Thermalwasser führenden Aquifers.
Was muss getan werden, wenn die Bohrspülungsverluste nicht dauerhaft gestoppt werden können?
Können Bohrspülungsverluste außerhalb des vorgesehenen Nutzhorizontes trotz Einsatz von Verstopfungsmaterial nicht eingedämmt werden, ist eine Fortsetzung des Bohrvorgangs nicht mehr möglich, da dann z.B. die Bohrlochstabilität und die Förderung des Bohrkleins nicht mehr gewährleistet werden können. In diesem Fall wird die „Verlustzone“ zuzementiert und die zementierte Strecke später erneut durchbohrt. In extremen Fällen kann es auch notwendig werden, die Bohrung teilweise oder vollständig zu verfüllen (Rückverfüllung). Unter Umständen erfolgt eine Rückzementation mit anschließender Ablenkung des Bohrpfads (sidetrack), um die Problemzone zu umgehen. Voraussetzung ist jedoch, dass das Bohrziel technisch noch erreicht werden kann.
Können Bohrspülungsverluste zu seismischen Ereignissen führen?
Eine signifikante Druckerhöhung durch Spülungsverluste auf offenen Kluftsystemen kann zu einer Aktivierung einer durch tektonischen Druck vorgespannten Störungsfläche führen. Damit kann das Auftreten seismischer Ereignisse nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Allerdings sind hohe Bohrspülungsverluste aufgrund der hohen Durchlässigkeit des Gesteins nur mit geringer Druckerhöhung verbunden, so dass das seismische Risiko sehr gering ist.
zuletzt bearbeitet Februar 2022, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de
