Experimentelle Untersuchungen zu kombinierten hydraulisch-mechanischen Gesteinslöseprozessen

Abstract

Zusammenfassung Im Zuge des von der EU geförderten Projektes „ThermoDrill“ wurde eine alternative Bohrtechnologie für Anwendungen in der Tiefengeothermie, mit dem Ziel eines schnelleren Bohrfortschrittes, entwickelt. Das alternative Bohrverfahren verwendet eine Kombination aus Hochdruckfluidstrahlen mit mechanischem Rotationsbohren. Im Rahmen der Entwicklung dieses Bohrverfahrens wurden umfassende experimentelle Studien zur Untersuchung des kombinierten hydraulisch-mechanischen Löseprozesses durchgeführt. Die möglichst realitätsnahe Simulation der Umgebungsdruckbedingungen während der Versuche war dabei eines der zentralen Kriterien. Der positive Effekt einer durch den Hochdruckstrahl erzeugten Kerbe auf den mechanischen Lösevorgang wurde zunächst im kleineren Maßstab nachgewiesen. Großmaßstäbliche Bohrversuche im Labor bestätigten sowohl anhand des erhöhten Bohrfortschrittes als auch anhand der Auswertung der Mikrorissbilder in der Bohrlochsohle der Gesteinsproben die Ergebnisse aus den kleinmaßstäblichen Versuchen.