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18 Grundlagen ins Gebirge gedrückten Aufschlämmung enthalten ist, haben müssen, damit größere Mengen eindringen können. Sonst erfolgt eine Pfropfenbildung und damit verbunden eine Abdichtung. Ein großer Teil des in der Spülung vorhandenen Bohrschmantes hat einen Durchmesser von 70 |xm und größer. Demzufolge müssen die Gesteinsöffnungen, sollen sie nicht verstopft werden, eine Größe von mindestens 210 p.m aufweisen. Dem entspricht eine Permeabilität von etwa 300 Darcy [8]. Howard ist dagegen der Ansicht, daß bereits bei einer Permeabilität von 100 Darcy Spülungsverluste auftreten können [3]. Wenn man bedenkt, daß die Permeabilität der meisten Schichten selten 3 bis 4 Darcy erreicht, dann ist es gleichgültig, welcher der beiden Werte zutrifft. Ein Verlust ist normalerweise nur in unverfestigten Deckgebirgsschichten oder bei Vorhandensein von Spalten zu erwarten. Anzunehmen, daß die Spülung in die Poren eines festen Gesteins eindringt, erscheint nach dem Obengesagten als irrig. Um eine Vorstellung der erforder lichen Korngröße von Sanden, die einen Spülungsverlust herbeiführen, zu vermitteln, ist die nachfolgende Tabelle 2 beigegeben. Tabelle 2 Korngröße [mm] Permeabilität Darcy 0,59-0,42 340 0,42-0,30 66 0,30-0,25 43 0,25-0,21 31 0,21-0,18 26 0,18-0,15 10 0,15-0,12 9,9 0,12-0,06 9,3 Wird ein Spülungsverlust durch Gebirgsspalten verursacht, dann bestehen sehr oft falsche Vorstellungen über deren Größe. Aus dem Obengesagten geht hervor, daß die kleinste Spaltenbreite, die einen Spülungsverlust herbeiführen kann, etwa 0,2 mm be tragen muß. Man ist geneigt anzunehmen, daß die Öffnungen, in denen bedeutende Spülungsmengen abfließen, eine wesentlich größere Breite haben. Im folgenden soll nun gezeigt werden, daß bereits durch sehr kleine Spalten große Flüssigkeitsmengen durchtreten können. Diese Vorgänge rechnerisch exakt zu erfassen, ist nicht möglich. Es existieren jedoch in der Erdölfördertechnik und für Frac-Operationen Näherungsformeln, mit deren Hilfe Anhaltswerte errechnet werden können. Um das durchzuführen, müssen Vereinfachungen getroffen werden. Es wird angenommen, daß die Spülung, unabhängig von ihrer Geschwindigkeit ständig die gleiche Viskosität bei behält. Diese wird, bezugnehmend auf Prikel, mit 6 cP festgelegt [2], Selbstverständlich können in Wirklichkeit wesentlich andere Werte auftreten. Die im Gebirge vorhandenen Spalten werden sich verästeln. Ihr Durchmesser schwankt ständig. Alle diese Faktoren können nicht erfaßt werden. Deshalb wird angenommen, man habe in der Mitte eines Gesteinszylinders von 100 m Durchmesser ein Loch gebohrt und eine einzige Spalte von 1,50 m Höhe angetroffen, die den gesamten Zylinder durchsetzt [Abb. 7]. Die Spülung soll frei an den Seiten austreten können. Die Verlustmenge wird ab hängig von der Spaltenbreite und von dem Druckunterschied zwischen Anfang und Ende
