Handbuch der Tief-, Flach-, Geothermie- und Horizontaltechnik: Bohrtechnik in Grundlagen und Anwendung

Cover......Page 1
Handbuch der Tief-, Flach-, Geothermie- und Horizontalbohrtechnik......Page 4
ISBN 9783834812780......Page 5
Vorwort......Page 6
Inhaltsverzeichnis......Page 10
Teil I......Page 31
1 Allgemeines......Page 32
2 Einführung......Page 33
3 Werkzeuge der Jungsteinzeit 4000-1800 v. Chr.)......Page 34
4 Bohrtechnik in der Bronze- und Eisenzeit (1800-1. Jh. v. Chr.)......Page 35
5 Seilschlagbohren in China (ca. 600 v. Chr.)......Page 36
6 Mittelalter bis zur Neuzeit (600 bis 1700 n. Chr.)......Page 37
7 Bohrtechnik der Neuzeit......Page 39
8 Chronik der Bohrtechnik......Page 42
1 Allgemeines......Page 48
2.1 Aufbau des Erdkörpers......Page 52
2.1.1.1 Exogene (äußere) Kräfte......Page 53
2.1.1.2 Endogene (innere) Kräfte......Page 54
3 Die Festgesteine......Page 56
3.2 Ergussgesteine oder Vulkanite......Page 57
3.2.1 Wichtige Vulkangesteine)......Page 58
3.3.1 Allgemeines......Page 60
3.3.2.1 Verfestigte Trümmergesteine......Page 61
3.3.2.2 Verschiedene Trümmergesteine......Page 62
3.3.2.4 Organische Schichtgesteine......Page 64
3.3.2.5 Umwandlungsgesteine......Page 65
3.3.2.6 Gesteinsbildende Mineralien......Page 66
3.4.2 Lagerungsformen der Erstarrungsgesteine......Page 67
3.4.3 Lagerungsformen der Schichtgesteine (Sedimente)......Page 68
3.4.3.1 Schichtenbiegungen (Falten)......Page 69
3.4.3.3 Abschiebungen......Page 70
3.4.3.5 Verschiebung......Page 71
3.4.3.8 Streichen und Fallen......Page 72
4.1 Allgemeines......Page 73
4.1 Der Wasserkreislauf......Page 76
4.2.1 Grundbegriffe der Hydrologie......Page 78
4.3.1 Allgemeines......Page 79
5.1 Erdgeschichtliche Zeit- und Formationstafeln......Page 81
5.2 Kreislauf der Gesteine......Page 85
5.3 Klassifizierung und Eigenschaften der Gesteine......Page 86
1.1 Elementarvorgänge der mechanischen Gesteinszerstörung......Page 89
1.2 Schematische Darstellung mechanischer Gesteinszerstörung......Page 90
1.1.3 Kraterbildung......Page 91
1.5 Gesteinszerstörende Schneidelemente......Page 92
1.5 Gesteinsablösung durch Spanen......Page 93
1.7 Drehschlagende Gesteinszerstörung mit Drehschlagbohrköpfen......Page 94
1.9.1 Werkzeuge mit festen Schneiden oder Schneidkörpern......Page 95
1.9.3 Darstellung des Bohrfortschritts......Page 96
1.9.5 Gesteinszerkleinerung durch ein Diamantkorn......Page 97
1.9.7 Bohrfortschritt beim Bohren mit Fischschwanz, Blatt- und Flügelmeißel......Page 98
1.9.8 Bohrfortschritt mit Diamantmeißeln......Page 99
2.1 Kraterbildung unter Andruck......Page 100
2.3 Gesteinszerstörung beim Einsatz von Disken-Schneidrollen......Page 101
2.5 Gesteinszerstörung beim Einsatz von Diskenschneidrollen......Page 102
3 Bohrbarkeit der verschiedenen Gesteine......Page 103
3.1 Relative Härteskalen......Page 105
3.2 Gesteinsfestigkeiten und Bohrbarkeit......Page 106
3.3 Faktoren für den Bohrfortschritt......Page 110
3.4 Hydraulische Einflussgrößen auf den Bohrvorgang......Page 112
3.5 Einfluss von Gebirgsdruckfestigkeiten beim Einsatz unterschiedlicher Bohrwerkzeuge......Page 113
3.6 Grenzwerte für die Wirtschaftlichkeit verschiedener Bohrwerkzeuge......Page 114
3.7 Klassifikation von Gesteinen nach ihrer Härte......Page 115
1 Allgemeines......Page 116
2.1 Bohrungen auf Erdöl und Erdgas......Page 117
2.2 Bohrungen in der Bauindustrie......Page 118
2.3 Bohrungen im Bergbau, Tunnel- und Stollenbau......Page 120
2.4 Bohrungen für Bergbau und Steinbruchbetriebe......Page 121
2.5 Bohrungen für die Wasserversorgung, Brunnenbau......Page 123
2. 6 Bohrungen für Entsorgung von Abfällen und Altlasten......Page 124
2.7 Bohrungen auf Erdöl und Erdgas......Page 125
2.8.2 Das Trockenbohrverfahren......Page 126
2.9 Unterscheidungsmerkmale der Bohrverfahren......Page 127
2.10 Übersicht über die Bohrverfahren......Page 128
Teil II......Page 129
1 Allgemeines......Page 130
2.1 Allgemeines......Page 132
2.2 Örtliche Festlegung des Bohrplatzes......Page 139
2.3.3 Einbringen des Standrohres......Page 141
2.3.4 Anlagen außerhalb des Bohrplatzes......Page 144
2.3.5 Kostensituation......Page 146
2.3.6 Kostenbeispiele für den Onshorebereich......Page 147
3.2.1 Allgemeines......Page 148
3.2.3.2 Hölzerne Bohrtürme......Page 149
3.2.3.3 Stahlbohrgerüste......Page 150
3.2.3.4 Klappmaste......Page 153
3.2.3.5 Sonderkonstruktionen......Page 155
3.2.3.6 Moderne Mastkonstruktionen......Page 156
3.2.4 Organisation des Auf- und Abbaus......Page 161
3.2.5.1 Allgemeines......Page 162
3.2.5.2 Bentec-Tiefbohranlagen
......Page 163
3.2.6.1 Geräte der Fa. Bauer AG......Page 170
3.2.6.2 Herrenknecht-Tiefbohranlage Typ B001-Terra Invader 350 (TI-350)......Page 172
3.2.6.3 Bohrgeräte der MAX STREICHER GmbH & C. KG oA......Page 173
3.3 Auswahl der Bohranlagen......Page 179
3.4.1 Allgemein......Page 180
3.4.2 Verbrennungsmotoren......Page 181
3.4.3 Dieselmotoren......Page 182
3.4.4 Elektromotoren......Page 184
3.5.1 Allgemeines......Page 185
3.5.2 Mechanisches Kraftübertragungssystem......Page 186
3.5.3.1 Gleichstromsystem......Page 187
3.5.3.2 Drehstrom-Gleichstromsystem mit Gleichrichtern (SCR-Anlage)......Page 189
3.5.4 Vollelektrisches Kraftübertragungssystem......Page 191
3.5.5 Diesel-hydraulisches Kraftübertragungssystem......Page 192
3.6.1 Allgemeines......Page 193
3.6.2.1 Allgemeines......Page 195
3.6.2.3 Rückschau......Page 196
3.6.2.4 Weiterentwicklung......Page 197
3.6.2.5 Bremsen......Page 198
3.6.2.6 Kupplungen......Page 202
3.6.2.7 Ketten......Page 205
3.6.3 Moderne Hebewerkskonstruktionen......Page 208
3.6.4 Seilspulsysteme......Page 211
3.6.5 Automatische Nachlassvorrichtung......Page 214
3.6.6.6 Allgemeines......Page 215
3.6.6.7 Klappen-Elevatoren......Page 216
3.6.6.8 Slip-Type Elevatoren......Page 217
3.6.6.9 Spezielle Casing-Elevatoren......Page 218
3.6.7.2 Kronenlager......Page 219
3.6.8 Pipe Handling Systeme......Page 220
3.6.9.1 Rotaryzangen......Page 225
3.6.9.2 Hydraulikzangen......Page 227
3.6.9.3 Iron Roughneck......Page 228
4.2.1 Materialien......Page 230
4.2.2.1 Litzen......Page 231
4.2.2.2 Seile......Page 234
4.3 Berechnung von Fahrseilen......Page 238
4.4 Hakenlast, Seilzug und Wirkungsgrade......Page 241
4.5.1 Allgemeines......Page 248
4.5.3 Wartung und Pflege von Fahrseilen......Page 249
4.5.4 Seilarbeit......Page 251
4.5.5 Kürzungsprogramme......Page 255
4.6.1 Ablegereife von Seilen......Page 260
4.6.2 Kritische Verschleißerscheinungen......Page 261
5.1 Einleitung......Page 262
5.2.2 Seilendformen......Page 263
5.2.3 Ketten......Page 266
5.2.4 Tragfähigkeit von Anschlagmitteln......Page 268
5.2.5 Prüfungen und Schäden von Anschlagmitteln......Page 269
6.1 Einleitung......Page 271
6.2.2 Aufbau des Drehtisches......Page 272
6.2.3 Drehtischeinsätze......Page 274
6.2.4 Abfangkeile......Page 277
6.2.5 Drehtisch-Antrieb......Page 279
6.3.1 Allgemeines......Page 280
6.3.3 Anwendungsbereiche und Vorteile des Topdrives......Page 281
6.3.4 Aufbau von Topdrive Systemen......Page 283
6.3.5 Antrieb von Topdrive Systemen......Page 288
6.3.6 Arbeiten mit dem Topdrive System......Page 290
6.3.7 Topdrive Layout......Page 293
6.3.9 Zusammenfassende Betrachtung......Page 294
6.3.10 Beispiele für moderne Topdrive......Page 295
7.1 Einleitung......Page 296
7.2.2.3 Generelle Arbeitsweise von Kolbenpumpen......Page 297
7.2.2.4 Kolbenbewegung......Page 299
7.2.3 doppelt wirkende Duplexpumpe......Page 300
7.2.4 einfach wirkende Triplexpumpe......Page 303
7.2.5 Vergleich zwischen Duplex- und Triplexpumpen......Page 305
7.2.6 Saugseitige Maßnahmen......Page 306
7.3.7 Druckseitige Maßnahmen......Page 312
7.3.8 Volumetrischer Wirkungsgrad......Page 314
7.3.9 Mechanischer Wirkungsgrad......Page 316
8.1 Allgemeines......Page 317
8.2.1 Allgemeine Grundlagen der Feststoffkontrolle......Page 318
8.2.2 Korngrößenverteilung......Page 319
8.2.3 Kornverteilungskurven......Page 322
8.2.4 Ziel der Feststoffkontrolle......Page 326
8.3.1 Allgemeines......Page 327
8.3.2 Geräte der Feststoffkontrolle......Page 328
8.3.3.2 Siebkonstruktion und Siebtypen......Page 329
8.3.3.3 Siebbeläge......Page 332
8.3.3.4 Siebbewegung......Page 340
8.3 3.5 Siebauswahl......Page 341
8.3.3.6 Empfehlungen für den Betrieb von Schüttelsieben......Page 343
8.3.4 Sandfallen......Page 344
8.3.5 Desander und Desilter......Page 345
8.3.6 Desander......Page 354
8.3.7 Desilter......Page 355
8.3.8 Installation von Desandern und Desiltern......Page 356
8.3.9 Mud Cleaner......Page 357
8.3.10.1 Allgemeines......Page 359
8.3.10.2 Zentrifugentechnik......Page 360
8.3.10.3 Arbeitsweise von Zentrifugen in der Spülungsaufbereitung......Page 363
8.3.10.4 Zentrifugenantriebe......Page 365
8.4.1 Allgemeines......Page 366
8.4.2 Feststoffkontrollsysteme für unbeschwerte Spülungen......Page 367
8.4.3 Feststoffkontrollsysteme für beschwerte Spülungen......Page 368
8.5.1 Aufgabe und Installation von Degassern......Page 370
8.5.2 Grundlagen der Spülungsentgasung......Page 372
8.5.3 Arten von Degassern......Page 373
8.5.4 Ermittlung der Abfuhrkosten......Page 377
9.1 Allgemeines......Page 378
9.2.1 Allgemeines......Page 380
9.2.2 Hakenlast / Meißelbelastung (weight indicator)......Page 382
9.2.3 Drehtisch-Drehmoment, Verschraubmoment und Drehtischdrehzahl......Page 385
9.2.4 Pumpen- und Steigleitungsdruck sowie Casingdruck......Page 387
9.2.5 Pumpenhubzähler......Page 388
9.3.2 Tankstandsmessung......Page 389
9.3.3 Rückflussmessung......Page 391
9.3.4 Differenzflussmessung......Page 392
9.4 Sonstige Daten......Page 393
9.5.1 Allgemeines......Page 394
9.5.2 Mehrkanalschreiber......Page 395
9.5.4 Data Akquisitionssystem......Page 396
2.1 Entwicklung des Rotary-Bohrverfahren......Page 397
2.2 Das Prinzip des Rotarybohrens......Page 398
3.2 Die Arbeitsweise der Lufthebe-Pumpe......Page 403
3.3 Schema des Lufthebesystems......Page 405
3.4 Vereinfachte Darstellung der Förderhöhe......Page 406
3.5 Prinzip des Lufthebeverfahrens......Page 407
3.6.1 Berechnungen, Richtgrößen und Faustformeln......Page 408
3.6.2 Optimale Luftvolumenströme, Drücke und Teufen für unterschiedliche Gestängedurchmesser......Page 409
3.6.7 Änderung von Bohrparametern......Page 410
3.6.8 Einfluss von geänderten Bohrparametern auf den Förderstrom und die Bohrpraxis......Page 412
3.7 Bedeutung der Förderkennlinie......Page 413
3.7.1 Allgemeine Verlauf der Förderkennlinie......Page 414
3.8 Der Bohrfortschritt......Page 415
3.9 Bohrlochsicherheit......Page 416
3.10 Spülungszirkulation......Page 417
4.1 Systembeschreibung......Page 418
4.2 Schema des Saugbohrverfahrens......Page 419
5.1 Systembeschreibung......Page 420
6 Sicherung des Bohrloches beim Bohren......Page 421
1 Allgemeines......Page 423
2.1 Zusammensetzung des Bohrstranges......Page 424
2.3.1 Allgemeines......Page 426
2.3.2 Schraubbohrgestänge......Page 427
2.4 Schwerstangen......Page 431
2.5 Heavy-Weight-Drill-Pipe......Page 432
2.6 Übergänge und Passstücke......Page 433
2.8 Stabilisatoren......Page 434
2.9 Stoßdämpfer......Page 436
3.1 Drehtisch......Page 437
3.2 Der Topdrive – [Kraftdrehkopf]......Page 439
3.3 Der Bohrmotor – (Downhole Motor)......Page 440
3.5.1 Entwicklung......Page 441
3.5.2 Das AutoTrak-System......Page 442
3.5.3 Forschung in der Tiefe......Page 443
3.5.4 AutoTrak-Funktions-System......Page 444
3.5.5 Vertikalbohrsystem......Page 445
3.5.6.2 Das Magtrak-System......Page 446
3.5.6.4 Datenübertragung mittels Schlamm......Page 447
4.1 Allgemeines......Page 448
4.2.1.1 Grundlagen der Meißelkonstruktion......Page 449
4.2.1.2 Rollenmeißel-Lager......Page 452
4.2.1.3 Zähne......Page 453
4.2.1.4 Spülungswege......Page 455
4.2.3 Gesteinszerstörung durch Rollenmeißel......Page 458
4.2.4 Klassifizierung von Rollenbohrwerkzeugen......Page 459
4.2.5 Verschleißbeurteilung von Rollenbohrwerkzeugen......Page 460
4.2.6.1 Allgemeines......Page 462
4.2.6.2 Konstruktionsmerkmale von Diamantbohrwerkzeugen......Page 463
4.2.6.3 Diamantbohrwerkzeuge mit PDCs......Page 464
4.2.6.4 Steingrößen und Diamantqualitäten......Page 465
4.2.7 Meißelkostenberechnung......Page 467
4.2.8 Arbeitsweise von Diamantbohrwerkzeugen......Page 468
4.3.1 Allgemeines......Page 469
4.3.2 Schraubgestänge für das Lufthebeverfahren......Page 470
3.3 Flanschbohrgestänge......Page 471
4.3.4 Stabilisatoren und Übergänge......Page 474
4.3.5 Schwerstangen......Page 475
4.3.6 Bohrmeißel für das indirekte Spülbohrverfahren......Page 476
4.3.7 Fangwerkzeuge......Page 481
4.3.8 Spülkopf (Rotary swivels)......Page 483
1.2 Spülungskreislauf und Aufbereitung......Page 484
1.3 Spülungsbestandteile......Page 492
1.4 Fließverhalten von Bohrspülungen u. Bohrlochhydraulik......Page 496
1.5 Spülungsuntersuchungen......Page 498
2.1 Bohrlochkonstruktion......Page 503
2.2 Arten von Rohrtouren (Casing String)......Page 504
2.3 Futterrohrverbinder......Page 506
2.4.1 Allgemeines......Page 509
2.4.2 Durchzuführenden Berechnungen......Page 510
3.1 Zementationsverfahren......Page 511
3.2 Tiefbohrzemente......Page 515
3.3 Zementationskontrolle......Page 516
1 Allgemeines......Page 517
2.1 Drucksituation......Page 519
2.2 Unzureichende Spülungsdichte......Page 520
2.3 Unzureichend gefülltes Bohrloch......Page 523
2.4 Spülungsverluste......Page 525
2.5 Vergaste Spülung......Page 530
3 Kickerkennung......Page 532
3.1.1.1 Ansteigen der Spülungstemperatur......Page 533
3.1.1.3 Änderung der Bohrgeschwindigkeit (Drilling Break)......Page 534
3.1.1.6 Verschnittene Spülung (cut mud)......Page 535
3.1.1.8 Änderung des Stranggewichtes......Page 536
3.1.2.1 Zunahmen der Spülungsauslaufrate......Page 537
3.1.2.3 Ausfließen der Spülung bei abgeschalteten Pumpen......Page 538
3.3 Anzeichen, wenn sich kein Gestänge im Bohrloch befindet......Page 539
3.4 Der Flowcheck......Page 540
4.1 Primäre Bohrlochbeherrschung......Page 541
4.2.1 Allgemeines......Page 542
4.2.2.1 Weiches Einschließen......Page 543
4.2.2.2 Hartes Einschließen......Page 544
4.2.2.4 Fast Close-in Procedure......Page 545
4.2.4 Einschließen, wenn sich kein Bohrstrang im Bohrloch befindet......Page 546
4.2.5 Grenzen beim Einschließen einer Bohrung......Page 547
4.3 Identität des Kicks......Page 549
5 Konventionelle Totpumpverfahren......Page 550
6.1 Allgemeines......Page 556
6.2 Vorgehensweise bei der Warte- und Beschwere-Methode......Page 557
6.3 Druckverläufe......Page 558
7.1 Allgemeines......Page 559
7.2 Vorgehensweise bei der Bohrmeistermethode......Page 560
8 Gleichzeitige Methode......Page 562
9 Beschweren der Spülung......Page 563
10 Unkonventionelle Totpumpverfahren......Page 564
11 Die Volumetrische Methode......Page 565
12 Die Low Choke Methode......Page 567
13 Die dynamische Totpumpmethode......Page 568
14 Die Über-Kopf-Totpumpmethode......Page 569
15 Totpumpmethode mit linksläufigem Spülungsumlauf......Page 570
16 Vergleich der Verfahren......Page 571
17.1 Einschließdrücke......Page 573
17.2 Bohrlochsohlendruck......Page 575
17.3 Drücke im Ringraum......Page 576
17.4 Der MAASP......Page 581
18.1.1 Entstehung von Untertage-Blowouts......Page 586
18.1.2 Anzeichen für Untertage-Blowouts......Page 587
18.1.3 Bekämpfungsmaßnahmen......Page 588
18.2 Kicks nach der Zementation......Page 590
18.4 Sauergas – Kicks......Page 591
18.5 Behinderung der Zirkulation......Page 592
18.5.1 Durchspüler......Page 593
18.5.2 Verstopfter Strang......Page 594
18.6 Shallow Kicks......Page 595
18.7 Spülungsverluste......Page 596
18.8.1 Allgemeines......Page 597
18.8.2 Stripping (Abpumpen)......Page 598
18.8.4 Druck-Kontrolle beim Strippen......Page 599
18.8.5 Snubbing (Einschleusen)......Page 600
19.2 Bohrlochkontrolle in stark geneigten und Horizontalbohrungen......Page 601
19.3 Bohrlochkontrolle in Slimhole Bohrungen......Page 607
19.4 Bohrlochkontrolle beim Underbalanced Drilling......Page 611
20.1 Allgemeines......Page 613
20.2.1 Definition......Page 614
20.2.3 Erkennen von abnormalen Drücken beim Bohren......Page 617
20.3.2 Ermittlung von Rohrabsetzteufen bei gegebenem Verlauf von Poren- und Formationsdrücken......Page 619
20.4 Swab- und Surge-Drücke......Page 622
21 Abkürzungen......Page 624
2 Rechtliche Grundlagen und Vorschriften......Page 625
3 Bohrlochverflanschungen......Page 627
4.1 Allgemeines......Page 633
4.2.1 Allgemeines......Page 635
4.2.2 Aufbau und Funktion der Backenpreventer......Page 636
4.2.3 Preventerbacken......Page 640
4.2.4 Arretieren von Preventerbacken......Page 644
4.3.1 Allgemeines......Page 645
4.3.2 Aufbau und Funktion der Ringpreventer......Page 646
4.3.5 Rotationspreventer......Page 649
4.4 Preventer für Workoverarbeiten......Page 651
4.5 Gestänge-Preventer......Page 652
5.2 Schließanlage......Page 655
5.2.2 Pumpen......Page 656
5.2.3 Druckspeicher (Akkumulatoren)......Page 657
5.2.5 Steuerventile......Page 660
5.3 Fernsteuerstand......Page 662
5.5 Auslegung der Druckspeicherbehälter......Page 665
6 Preventeranordnungen......Page 668
7.2 Choke-Lines und Chokemanifold......Page 672
7.3 Düsen (Chokes)......Page 676
7.4 Kill-Lines......Page 678
7.5 Düsen-Fernsteuerstand......Page 679
7.6.2 Druckprüfungen......Page 681
8 Messgeräte für die Bohrlochkontrolle......Page 687
8.2 Tankstandsanzeige......Page 688
9.1 Allgemeines......Page 689
9.2 Die Bohrplattform......Page 690
9.3 Der Unfallhergang......Page 691
9.4 Versagen des Blowout-Preventers......Page 693
9.6 Maßnahmen zur Schadensbegrenzung......Page 694
9.7 Gründe für Bohrungen in großen Meerestiefen......Page 697
9.8 Schlussfolgerung des Autors......Page 698
1.2 Entwicklung der Offshore-Bohrtechnik......Page 699
1.3 Besonderheiten der Offshore-Bohrtechnik......Page 700
1.4 Gruppen von Offshore Bohranlagen......Page 703
1.5 Offshore-Bohrungen in der Nordsee......Page 709
1.6 Erdgas aus dem „Entenschnabel“......Page 710
1.7 Erdöl- und Erdgasgewinnung in der Tiefsee......Page 711
1.8 Die Geschichte eines „Giganten“......Page 713
1.9 Erdöl und Erdgas in der Nordsee......Page 714
2.2 Aufbau und Kenndaten......Page 715
L Onshore Bohrtechnik......Page 718
1.1 Arbeitsvorbereitungen......Page 720
1.2 Einrichtung und Aufbau......Page 721
1.4 Setzen der Ankerrohrtour......Page 722
1.5.1 Allgemeines......Page 723
1.5.2.2 Reflexionsseismische Untersuchungen......Page 724
1.5.2.4 Gravimetrische Verfahren (Schweremessungen)......Page 727
1.5.2.5 Auswertung der Messergebnisse......Page 728
1.6.2.1 Das Seilkernrohr......Page 729
1.6.2.2 Kernbohrungen mit dem Seilkernrohr......Page 731
1.7 Technische Rohrtouren......Page 733
1.9 Senkrechte Bohrungen......Page 734
1.10.2 Beschreibung des Verfahrens......Page 735
1.10.3 Datenübertragung durch Schlamm......Page 736
1.10.4 Bohrmotoren und -turbinen für das Senkrechtbohren......Page 737
1.10.5 Anwendung, Bedienung und Auswertung......Page 738
1.11 Horizontalbohrtechnik......Page 739
1.10.8 Abschluss der Bohrung......Page 741
2.2 Dehnbare Futterrohre......Page 742
2.3 Bohr-Futterrohre mit Elastomere......Page 743
3.2 Beschreibung des Projektes......Page 744
3.3 Beschreibung der Bohranlage......Page 745
3.5 Bohrmast......Page 748
3.6 Top-Drive mit integriertem Hebewerk......Page 749
3.8 Hydraulische Power-Packs......Page 750
3.10 Feststoffkontrolle......Page 751
3.12 Energieversorgung......Page 752
3.13 Besondere Features im Zusammenhang mit dem Projekt......Page 753
3.14 Ergänzungen zu den STREICHER Tiefbohranlagen......Page 755
2 Überwindung ungünstiger geol. Verhältnisse......Page 757
4 Förderung......Page 758
5 Horizontalbohrtechnik und Multi-Frac-Technik......Page 759
6 Erdöl-Förderung......Page 760
7 Sekundär- und Tertiärverfahren......Page 762
9 Erdölförderung im Wattenmeer......Page 763
11.1 Kurzfassung......Page 765
11.4 Explorationsbohrungen......Page 766
11.6 Teilfeldsuchbohrungen im Gebiet Elbe-Weser......Page 767
11.7 Feldesentwicklungsbohrungen......Page 768
11.9 Aktuelle Kennzahlen der Erdöl- und Gasförderung......Page 769
12 Historik der Öl- und Gasgewinnung in Deutschland......Page 770
1.1 Allgemeines......Page 773
1.2 Grundzüge der Untertage-Gasspeicherung......Page 775
1.5 Einspeicherung......Page 776
1.6 Entnahme......Page 777
1.8 Lage und Kenndaten der Erdgas und Erdölspeicher......Page 778
1.9 Speicher aus der Solegewinnung......Page 781
1.10 Untertage-Kavernen-Speicheranlage Epe 1)......Page 782
1.13 Geologie der Salzlagerstätte Epe......Page 783
1.14 Gewinnung......Page 784
1.16 Erdgasspeicherung im Kavernenfeld Epe......Page 786
1.17 Übersicht über die Kavernenspeicher in Epe......Page 788
Teil III......Page 789
2.1.1 Baugruppen......Page 790
2.1.2.1 Allgemeines......Page 792
2.1.3.1 Allgemeines......Page 794
2.2.1 Allgemeines......Page 799
2.2.2 Mobil-Hydraulikbagger......Page 800
2.2.3.1 Allgemeines......Page 801
2.3.2 Drehbohreinrichtungen ohne Führung......Page 802
2.3.3 Drehbohrgeräte mit feststehenden Drehantrieben......Page 803
2.3.4.2 Gerätebaugruppen......Page 805
2.2.4.3 Großdrehbohrgeräte einiger Hersteller......Page 818
2.2.4.1 PDE – Prozessdatenerfassung......Page 823
2.3.2 Spülbohranlagen......Page 825
2.4.2 Statische Auflast......Page 827
2.4.3 Hydraulische Verrohrungsmaschinen – oszillierend......Page 828
2.4.4 Hydraulische Verrohrungsmaschinen – durchdrehend......Page 834
2.4.5 Verrohrung über den Kraftdrehkopf (Primärverrohrung)......Page 836
2.4.6 HW-Verfahren (pneumatisches System)......Page 839
2.4.7 Vibrationsverfahren......Page 840
2.5.2 Bohrarbeiten bei geringer Arbeitshöhe......Page 842
2.6.2 Bohrrohre ohne Verbindungselemente......Page 843
2.8.5 Bohrrohre mit Bajonettverschluss......Page 844
2.6.6 Bohrrohre mit Schnellverbindung (Nippelbohrrohre)......Page 845
2.6.7 Schneidschuhe......Page 849
2.6.8 Schneidschuhbestückung......Page 850
2.6.9 Zubehör......Page 853
2.6.11 Sicherheitstechnische Hinweise......Page 854
2.7.4 Bohrgreifer-Zweiseilbetrieb......Page 855
2.7.6 Seilbohrgreifer System Leffer......Page 856
2.7.7 Kiespumpen......Page 860
2.7.8 Schlamm- und Schlagbüchsen......Page 861
2.7.9 Bohrmeißel......Page 862
3.1 Allgemeines......Page 865
3.2.1 Allgemeines......Page 866
3.2.2 Schneidenausbildung für rollige Böden......Page 867
3.2.3 Schneidenausbildung für bindige Böden......Page 868
3.2.6 Sonderformen......Page 869
3.2.7.2 Schneckenformen......Page 870
3.2.7.3 Bohreimer......Page 871
3.2.7.4 Schwere Felsbohreimer......Page 872
3.2.7.5 Imrohrbohrgerät System Leffer Typ IBG (Bohreimer)......Page 874
3.2.7.6 Kernrohre......Page 875
3.2.7.7 Rollenmeißelkernrohr......Page 877
3.2.7.8 Pfahlfuß-Erweiterungsbohrer......Page 881
3.3.2 Teilverdrängungsbohrschnecken......Page 882
3.3.3 Vollverdrängungsbohrschnecken......Page 885
3.3.4 Automatische Bohrrohrkupplung......Page 890
3.3.5 Schneckenabstreifer......Page 891
3.4.1 Allgemeines......Page 892
3.4.2 System der Tieflochhammerbohrung......Page 893
3.4.9.13 Nutzungshinweise für Imloch-Bohrhämmer......Page 895
3.5 Spülbohrverfahren mit Rollenmeißel-Flachbohrköpfen......Page 901
3.6 Sonstige Geräte......Page 902
2.1 Allgemeines......Page 904
2.2.3 Fahrwerke und Trägergeräte......Page 906
2.2.4 Gerätekomponenten......Page 911
2.2.5 Antrieb der Bohrwerkzeuge......Page 915
2.2.6 Verrohrungseinrichtungen......Page 919
2.2.7 Seilschlagwerk......Page 922
2.2.8 Winden......Page 923
2.2.9 Pumpen......Page 924
2.2.10 Antriebsmotor......Page 927
2.2.12 Hydraulikaggregat......Page 928
2.2.13 Kompressoren......Page 929
2.2.15 Steuerstand......Page 930
2.2.16 Sonstige Ausstattungen......Page 931
2.3.1 Geräte der Fa. Nordmeyer GmbH & Co. KG 31226 Peine......Page 936
2.3.2 Bohrgeräte der Geotec Bohrtechnik GmbH 59394 Nordkirchen......Page 942
2.3.3.1 Allgemeines......Page 952
2.3.4 Vertikal- Flachbohranlage der Prakla Bohrtechnik GmbH, Peine......Page 957
3.1 Allgemeines......Page 961
3.2 Unterscheidungsmerkmale der Bohrverfahren......Page 962
3.3.2.2 Seilfreifallbohren mit dem Greifer......Page 963
3.3.2.4 Seilfreifallbohren mit der Kiespumpe......Page 964
3.3.2.5 Seilfreifallbohren mit dem Meißel......Page 965
3.4.2 Schneckenbohrverfahren......Page 966
3.4.4 Bohren mit Hohlbohrschnecke......Page 969
3.4.6 Bohren mit Trockenkernrohre......Page 970
3.4.7.1 Nordmeyer-Verfahren......Page 971
3.5.2 Bohrverfahren......Page 974
3.5.3 Kernbohrungen mit dem Einfachkernrohr......Page 975
3.5.4 Kernbohrungen mit dem Doppelkernrohr......Page 977
3.5.5 Kernbohrungen mit dem Seilkernrohr......Page 978
3.5.6.1 Allgemeines......Page 981
3.5.6.3 Parameter für das Bohren mit Diamantbohrkronen......Page 982
3.5.6.4 Vorgehensweise beim Einsatz von Diamantbohrwerkzeugen......Page 986
3.5.7.1 Allgemeines......Page 987
3.5.7.2 Diamantbohrkronen mit natürlichen Diamanten, oberflächenbesetzt......Page 988
3.5.7.3 Imprägnierte Diamantbohrkronen......Page 990
3.5.7.4 Synthetische Diamantbohrkronen (Synset- und Stratacut-Bohrkronen)......Page 991
3.5.7.5 Hartmetallbohrkronen......Page 994
3.5.7.6 Diamant- und hartmetallbesetzte Räumer......Page 996
3.5.7.7 Futterrohre, Futterrohrschuhe und Futterrohrkronen......Page 997
3.5.8 Bohrgestänge......Page 999
1.1.2 Exploration......Page 1001
1.1.7 Stereo Photogrammetrie......Page 1002
1.2.4 Vertikalbohrtechnik......Page 1003
1.4 Zusammenfassung......Page 1004
2.1 Allgemeines......Page 1005
2.2.1 Großbohrungen für Schächte......Page 1006
2.2.2 Großbohranlage der Fa. Herrenknecht......Page 1007
2.2.2.1 Der Schachtausbau......Page 1008
2.2.3.2 Systembeschreibung......Page 1010
2.2.4.1 Vorwort 1......Page 1013
2.2.4.2 Erfahrungen während der Bauphase......Page 1016
2.2.4.3 Weiterentwicklungen und weitere Schachtbauprojekte......Page 1017
2.2.5 Ausblick......Page 1018
2.3 Aufsatzbohranlagen......Page 1019
3.2 Bohrverfahren......Page 1025
3.4 Neues Verfahren reduziert Flächenverbrauch......Page 1026
4 Rohstoffsituation und Vorräte in Deutschland......Page 1027
Teil IV......Page 1029
1.1 Allgemeines......Page 1030
2.2 Niedertemperatur-Geothermiequellen......Page 1031
2.4 Hochtemperatur-Geothermiequellen......Page 1032
3 Gewinnungsarten......Page 1033
3.1.2 Systembeschreibungen......Page 1034
3.1.3 Funktion einer erdgekoppelten Wärmepumpe......Page 1035
3.1.4 Erdwärmesonden-Felder......Page 1037
3.3.2 Bohrverfahren......Page 1038
3.3.4 Verpressung der Sondenbohrung......Page 1039
3.3.5 Bohrdurchmesser und Sondenrohre......Page 1040
3.3.6 Bohrrohre, Innengestänge und Bohrköpfe......Page 1041
3.3.7 Auswahl der Bohranlage für die Oberflächennahe Geothermie......Page 1042
3.4.2 Energiepfähle......Page 1048
3.4.4 Erdwärmekörbe......Page 1051
3.5 Neuere Entwicklungen......Page 1053
3.6.2 Lage der Brunnen......Page 1057
3.7 Saisonale Wärmespeicher......Page 1058
4.1 Allgemeines......Page 1059
4.3.1 Allgemeines......Page 1060
4.4.1 Allgemeines......Page 1062
4.5.1 Allgemeines......Page 1064
4.5.2 Technische Daten, Beschreibungen und Details......Page 1066
4.5.5 Pipe Handling Systeme......Page 1068
4.5.7 Elevator und Verschraubeinheit......Page 1069
4.5.10 Gestängelager + PipeHandler......Page 1070
6 Zusammenfassung......Page 1071
1.1 Allgemeines......Page 1072
1.2.1 Allgemeines......Page 1074
1.2.2 Das Baugrundrisiko......Page 1077
2.2 Langrahmenmaschinen System Bohrtec......Page 1079
2.5 Kompaktmaschinen System Bohrtec......Page 1080
2.6 Ungesteuerter Vortrieb......Page 1081
2.7.1 Pilotvortrieb......Page 1082
2.7.3 Dreistufiges Gesteuertes Pilotverfahren mit Aufweitung......Page 1083
2.5.4 Zweistufiges gesteuertes Pilotverfahren......Page 1086
2.7.5 Zweistufiges Gesteuertes Pilotverfahren mit Stahlrohreinbau......Page 1087
2.7.7 Gesteuertes Front-Steer-Verfahren......Page 1088
2.7.8 Aktive Aufweitung mit Innenverrohrung......Page 1089
2.7.9 Aufweitung mit Backreamer und Einzug von Kunststoffrohren......Page 1090
2.7.10 Produktrohre......Page 1091
3.2 Start- und Zielschächte......Page 1092
3.4 Schmierung......Page 1093
3.6 Mess- und Navigationstechnik......Page 1095
3.6.1 Allgemeines......Page 1096
3.6.2 Microtunnelbau mit Schneckenförderung......Page 1097
3.6.3 Microtunnelbau mit Spülförderung......Page 1099
3.6.6 Microtunnelbau mit pneumatischer Förderung......Page 1100
3.6.7 Vorteile des Minitunnelverfahrens......Page 1101
4.1 Allgemeines......Page 1102
4.3 Pilotbohrung (Arbeitsschritt 1)......Page 1103
4.4 Räumen des Bohrkanals (Arbeitsschritt 2)......Page 1104
4.6 Anwendungsgebiete des HDD Verfahrens......Page 1105
4.7.1 Allgemeines......Page 1106
4.7.2.1 Beispiele für Mini-HDD-Bohranlagen......Page 1107
4.7.2.2 Beispiele für Midi-HDD-Bohranlagen......Page 1108
4.7.2.3 Beispiele für Maxi-HDD-Bohranlagen......Page 1109
4.7.2.4 Beispiele für Mega-HDD-Bohranlagen......Page 1110
4.7.2.5 Hersteller von Mega-HDD-Anlagen......Page 1111
4.7.3.2 Drehmoment......Page 1117
4.7.3.5 Transportsysteme......Page 1118
4.7.4 Einsatzbeispiel......Page 1119
4.7.5 Komponenten der Bohranlage......Page 1120
4.7.5.1 Bedienungscontainer bzw. Fahrerkabine......Page 1121
4.7.5.2 Spülungskomponenten1......Page 1122
4.7.5.4 Recyclinganlage (Separationsanlage)......Page 1123
4.7.5.8 Anordnung der Geräte......Page 1124
4.7.5.10 Zentrifugen......Page 1126
4.7.6.1 Allgemeines......Page 1127
4.7.6.4 Kenntnis des Bodens......Page 1128
4.7.6.6 Ergänzungsbedarf während der Bohrungen......Page 1129
4.7.6.7 Häufige Bohrloch-Gefahrensituationen und Gegensteuerungsmittel......Page 1130
4.7.6.9 Aufgaben und Wirkungen von Bohrspülungen4......Page 1134
4.7.6.11 Selbsterhärtende Bohrspülungen......Page 1142
4.7.7.1 Bohrgestänge......Page 1143
4.7.7.3 Bohrwerkzeuge......Page 1145
4.7.7.4 Aufweitvorgang......Page 1151
4.7.7.5 Einziehvorgang......Page 1152
4.7.8.1 Ortung des Bohrkopfes......Page 1156
4.7.8.2 Walk-Over-Verfahren......Page 1157
4.7.8.3 Wire-Line-Verfahren......Page 1159
4.7.9 Bedienpult......Page 1160
4.7.10 Transport- und Versorgungsvorrichtung......Page 1161
4.7.11 HDD-Kompaktanlagen mit Mischanlage......Page 1162
4.8.1 Allgemeines......Page 1163
4.8.3 HDD- Einsatzfelder von Mud-Motoren......Page 1164
4.8.4 Arbeitsweise von Mud-Motoren......Page 1165
4.8.6 Besonderheiten von HDD -Mud- Motoren......Page 1167
4.8.7 HDD-Motoren für kleine Bohrgeräte......Page 1168
4.9.2 Unterführung der Elbe zwischen Freiburg und Brunsbüttel......Page 1170
4.9.3.2 Entwicklungsrückblick......Page 1173
4.9.3.5 Kabelaustausch......Page 1174
4.9.3.7 Freibohren festsitzender Bohrgestänge......Page 1175
4.10 Grabenlose Rohrleitungsverlegungen in massivem Fels, Geröllund Blockmaterial8......Page 1176
4.10.1 Geröllbohrungen unter den Alpenflüssen......Page 1177
4.10.4 Steilhangunterbohrung am Albtrauf......Page 1178
4.10.6 Bohrung durch einen Bergrücken im Schweizer Jura......Page 1180
4.10.9 Autobahnunterbohrung in Tieflage bei Münzenberg/Wetterau......Page 1181
4.10.10 Unterbohrung eines Schifffahrtsweges und eines Weinbergesbei Bernkastel-Kues......Page 1182
4.10.13 Fazit......Page 1185
4.11 Werkzeugtechnik für das HDD-Bohren in schwierigen Formationen......Page 1186
4.13.1 Vorbemerkungen......Page 1188
4.13.2 Bauausführung......Page 1190
Literaturverzeichnis......Page 1193
Verzeichnis der Informationsunterlagen......Page 1194
Fachbegriffe in der Bohrtechnik......Page 1196
Technische Richtlinien, Merkblätter und Empfehlungen für die Erdöl- und Erdgasindustrie......Page 1204
Technische Regeln und DIN-Vorschriften......Page 1205
Sachwortverzeichnis......Page 1209