Beim letzten Arbeitsschritt zur Durchführung einer gesteuerten Horizontalbohrung wird die vorbereitete Rohrleitung oder das vorbereitete Rohrbündel in das fertig aufgeweitete Bohrloch eingezogen. Dazu sollte die Rohrleitung / das Rohrbündel auf kompletter Bohrlänge hinter dem Austrittspunkt der Bohrung bereit liegen.
Die Einzugsgarnitur besteht aus einem Räumer, der mit dem Bohrgestänge verbunden ist, gefolgt von einem Drehwirbel. Das einzuziehende Rohr bzw. Rohrbündel werden dahinter mit Hilfe von Ziehköpfen an das Drehgelenk angekoppelt. Zum Einziehen der Rohrleitung wird der Räumer in Rotation versetzt und spülend zur Bohranlage zurückgezogen. Durch die Verbindung über das Drehgelenk wird dabei die Zugkraft auf die angehängte Rohrleitung übertragen, nicht jedoch das Drehmoment. Dadurch folgt die Rohrleitung dem Räumer nahezu ohne Drehbewegung durch das Bohrloch bis zur Eintrittsgrube vor dem Bohrgerät.
Beim Rohreinzug ist sicherzustellen, dass das Rohr mit zulässigen Radien von der Rohrablaufbahn in das Bohrloch gleitet. Falls erforderlich, muss das Rohr dafür einen sogenannten Oberbogen vor dem Eintritt in das Bohrloch ausbilden. Das kann mit Hilfe von Hebezeugen oder Erdaufschüttungen und anderen Installationen, die mit Rollenböcken bestückt sind, realisiert werden.
Die von der Bohranlage auf den Bohrstrang übertragene Zugkraft kann an der Bohranlage gemessen werden, die auf das Rohr übertragene Zugkraft kann, falls erforderlich, durch am Zugkopf montierte Geräte gemessen werden.
Die Bohrgeschwindigkeit muss bei allen Bohrschritten mit dem Volumen der in das Bohrloch gepumpten Bohrspülung abgestimmt werden, um eine ausreichende Bohrlochreinigung zu erzielen. Wird für das gepumpte Spülungsvolumen zu schnell gebohrt, kann die Bohrspülung das erbohrte Bohrklein nicht mehr vollständig aufnehmen und aus dem Bohrloch austragen. Eine unverhältnismäßig hohe Sedimentation von Bohrklein im Bohrloch wäre die Folge mit negativen Auswirkungen auf die Bohrlochhydraulik und möglicherweise letztlich auf den Bohrerfolg.
Auch wenn die Bohrspülung recycelt und wieder verwendet wird, verbleiben nach Abschluss der Bohrarbeiten meist Restmengen an Bohrspülung in den Start- und Zielgruben, die entsorgt werden müssen. Falls die Bohrspülung während ihrer Zirkulation durch das Bohrloch keine Kontaminationen aus dem Boden aufnimmt, kann sie unter Umständen einer Weiterverwendung zugeführt werden. Falls das nicht möglich sein sollte, muss die Restbohrspülung nach Feststellung der LAGA-Zuordnungsklasse auf geeigneten Deponien endgelagert werden.
Das gleiche gilt für das aus der Bohrspülung abgetrennte Bohrklein. Falls nichtkontaminiert, kann das Bohrklein als Füllboden verwendet oder, falls geeignet, einer bautechnischen Verwertung zugeführt werden. Andernfalls bleibt nur die ordnungsgemäße Deponierung des Bohrkleins.
Als Bohrspülung wird im Normalfall eine Suspension aus Wasser und Bentonit (sehr quellfähiger Ton) eingesetzt. Weitere umweltfreundliche, meist biologisch abbaubare Zusätze können, sofern erforderlich, zur Einstellung der für die Bohrung erforderlichen rheologischen Eigenschaften der Bohrspülung verwendet werden. Für spezielle Anwendungen können auch Bohrspülungen, die nicht Bentonit als Basis haben, zum Einsatz kommen.
Die Aufgaben der Bohrspülung sind:
Vor Beginn der Bohrung werden die rheologischen Eigenschaften der Spülung in Abhängigkeit der geologischen Bedingungen und der Bohrlochgröße festgelegt. Für die meisten Bohrungen soll die Bohrspülung zur Reduzierung der Bohrlochdrücke nicht zu hoch viskos sein aber zur Stützung des Bohrloches schnell vergelen und eine hohe Fließgrenze aufweisen.
Währens aller Bohrschritte werden relevante rheologischen Parameter gemessen, um die erforderliche Qualität der Bohrspülung zu gewährleisten. Dazu gehört in erster Linie die Messung der Viskosität sowie der Aufladung der Bohrspülung mit Bohrklein. Die Spülungszusammensetzung muss während des Bohrprozesses ständig an die tatsächlich vorgefundenen geologischen Bedingungen angepasst werden.
Das Anmischen der Bohrspülung erfolgt in einer Mischanlage, die hohe Scherkräfte bei der Durchmischung von Wasser, Bentonit und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen erzeugen kann. Eine Hochdruckpumpe verpumpt die Bohrspülung aus dem Mischtank oder einem zwischengeschalteten Vorratstank über die Bohranlage, das Bohrgestänge und die Düsen im Bohrkopf in das Bohrloch. Die während des Bohrprozesses mit Bohrklein aufgeladene Bohrspülung fließt über den Ringraum der Bohrung zurück zur Oberfläche. Dort kann sie in einer speziellen Aufbereitungsanlage (Recyclinganlage) vom Bohrklein gereinigt werden. Die Recyclinganlage besteht aus mehreren Stufen zur Absonderung unterschiedlicher Kornfraktionen im Bohrklein. Meist bestehen diese Stufen aus mehreren Schüttelsieben verschiedener Maschenweite, aus Desandern und Desiltern. In manchen Fällen kommen auch Zentrifugen zum Einsatz. Die Eigenschaften der recycelten Bohrspülung werden überwacht und falls erforderlich durch Zugabe von Bentonit oder anderen Spülungsbestandteilen angepasst. Anschließend wird die Bohrspülung erneut dem Bohrspülungskreislauf zugeführt.
Als Bohrspülung wird im Normalfall eine Suspension aus Wasser und Bentonit (sehr quellfähiger Ton) eingesetzt. Weitere umweltfreundliche, meist biologisch abbaubare Zusätze können, sofern erforderlich, zur Einstellung der für die Bohrung erforderlichen rheologischen Eigenschaften der Bohrspülung verwendet werden. Für spezielle Anwendungen können auch Bohrspülungen, die nicht Bentonit als Basis haben, zum Einsatz kommen.
Die Aufgaben der Bohrspülung sind:
Währens aller Bohrschritte werden relevante rheologischen Parameter gemessen, um die erforderliche Qualität der Bohrspülung zu gewährleisten. Dazu gehört in erster Linie die Messung der Viskosität sowie der Aufladung der Bohrspülung mit Bohrklein. Die Spülungszusammensetzung muss während des Bohrprozesses ständig an die tatsächlich vorgefundenen geologischen Bedingungen angepasst werden.
Das Anmischen der Bohrspülung erfolgt in einer Mischanlage, die hohe Scherkräfte bei der Durchmischung von Wasser, Bentonit und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen erzeugen kann. Eine Hochdruckpumpe verpumpt die Bohrspülung aus dem Mischtank oder einem zwischengeschalteten Vorratstank über die Bohranlage, das Bohrgestänge und die Düsen im Bohrkopf in das Bohrloch. Die während des Bohrprozesses mit Bohrklein aufgeladene Bohrspülung fließt über den Ringraum der Bohrung zurück zur Oberfläche.
Dort kann sie in einer speziellen Aufbereitungsanlage (Recyclinganlage) vom Bohrklein gereinigt werden. Die Recyclinganlage besteht aus mehreren Stufen zur Absonderung unterschiedlicher Kornfraktionen im Bohrklein. Meist bestehen diese Stufen aus mehreren Schüttelsieben verschiedener Maschenweite, aus Desandern und Desiltern.
In manchen Fällen kommen auch Zentrifugen zum Einsatz. Die Eigenschaften der recycelten Bohrspülung werden überwacht und falls erforderlich durch Zugabe von Bentonit oder anderen Spülungsbestandteilen angepasst. Anschließend wird die Bohrspülung erneut dem Bohrspülungskreislauf zugeführt.
Die Bohrgeschwindigkeit muss bei allen Bohrschritten mit dem Volumen der in das Bohrloch gepumpten Bohrspülung abgestimmt werden, um eine ausreichende Bohrlochreinigung zu erzielen. Wird für das gepumpte Spülungsvolumen zu schnell gebohrt, kann die Bohrspülung das erbohrte Bohrklein nicht mehr vollständig aufnehmen und aus dem Bohrloch austragen. Eine unverhältnismäßig hohe Sedimentation von Bohrklein im Bohrloch wäre die Folge mit negativen Auswirkungen auf die Bohrlochhydraulik und möglicherweise letztlich auf den Bohrerfolg.
Auch wenn die Bohrspülung recycelt und wieder verwendet wird, verbleiben nach Abschluss der Bohrarbeiten meist Restmengen an Bohrspülung in den Start- und Zielgruben, die entsorgt werden müssen. Falls die Bohrspülung während ihrer Zirkulation durch das Bohrloch keine Kontaminationen aus dem Boden aufnimmt, kann sie unter Umständen einer Weiterverwendung zugeführt werden. Falls das nicht möglich sein sollte, muss die Restbohrspülung nach Feststellung der LAGA-Zuordnungsklasse auf geeigneten Deponien endgelagert werden.
Das gleiche gilt für das aus der Bohrspülung abgetrennte Bohrklein. Falls nichtkontaminiert, kann das Bohrklein als Füllboden verwendet oder, falls geeignet, einer bautechnischen Verwertung zugeführt werden. Andernfalls bleibt nur die ordnungsgemäße Deponierung des Bohrkleins.
Vor Beginn der Bohrung werden die rheologischen Eigenschaften der Spülung in Abhängigkeit der geologischen Bedingungen und der Bohrlochgröße festgelegt. Für die meisten Bohrungen soll die Bohrspülung zur Reduzierung der Bohrlochdrücke nicht zu hoch viskos sein aber zur Stützung des Bohrloches schnell vergelen und eine hohe Fließgrenze aufweisen.
