Die Festigkeiten der verschiedenen Gesteine zeigt die folgende

Die Festigkeiten der verschiedenen Gesteine zeigt die folgende Tabelle:
Sandstein /sandstone
Tonschiefer /shale
Störung /fault
C (cohesion)
5 MPa
4 MPa
0 MPa
Reibungswinkel
30°
20°
20°
1. Zeichne in das Mohr-Diagramm die Mohr'schen Bruchkriterien für Sandstein,
Tonschiefer und die Störungen ein.
2. Warum werden die Störungen der schwierigste Teil des Bohrversuches ?
Die durchschnittliche Dichte der Sedimente beträgt 2100 kg/m3.
3. Zeichne sv in das Druckdiagramm ein.
4. Bestimme sh' und sv' am Schnittpunkt der Bohrung mit den Störungen. Zeichne den
Mohr’schen Kreis für den effektiven Stress, der für die Situation in 1) gilt.
5. Um das Bohrloch zu stabilisieren und Bohrklein (cuttings) zu entfernen, wird eine
umweltfreundliche, auf Wasser basierende Tonspülung (mud) in das Bohrloch gepumpt.
Dies dient dazu, die Wände des Bohrloches mit einem Druck zu unterstützen, der größer
als der Porendruck der Formation ist (over-balance). Unglücklicherweise dringt der
‘mud’ auch in das Gestein und erhöht daher auch den Porendruck im das Bohrloch
umgebenden Gestein. Die Abbildung zeigt den Druck des ‘muds’ bei entsprechender
mud-Dichte. Nimm an, daß der Porendruck in der Störung denselben Wert wie der mudDruck hat. Zeichne das Mohr Diagramm für die Situation nach der Bohrung.
6. Diskutiere die Bohrlochstabilität im Hinblick auf zu erwartende Probleme und deren
mögliche Lösungen.