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Lexikon der Geowissenschaften: Brunnenentwicklung

Brunnenentwicklung, brunnenbautechnische Maßnahmen, die a) durch den Bohrvorgang entstandene Veränderungen am Gefüge des wasserführenden Lockergesteins und/oder Veränderungen durch Ablagerung von Feinanteilen an der Bohrlochwand (Filterkuchen) rückgängig machen, b) die Durchlässigkeit des Brunnenumfelds erhöhen und c) das Korngefüge der Filterkiesschüttung und, bei einem Lockergestein, des Brunnenumfeldes stabilisieren. Dabei werden häufig mehrere Verfahren kombiniert und alternierend wiederholt: Der Abbau des Filterkuchens erfolgt zunächst durch Zugabe von Chemikalien, anschließend durch den Einsatz eines oder mehrerer mechanischer Verfahren: a) Über Einblasen von Druckluft erfolgt neben einer Aufwirbelung der Feinanteile bei Auslegung als Mammutpumpe eine schwallweise Förderung, die aufgrund der damit verbundenen Druckschwankungen auf die Bohrlochwand zur mechanischen Zerstörung und anschließendem Austrag des Filterkuchens führt; b) durch (Klar-) Pumpen mittels einer gegen verstärkte Sandführung ausgelegten Entsandungspumpe. Dabei wird die Fördermenge bei gleichzeitig zunehmender Durchlässigkeit zumindest bis zum 1,5-fachen der späteren Dauerleistung und bis zum Erreichen völliger Sandfreiheit des geförderten Wassers gesteigert; c) Durch Wechselpumpen und Schocken, d.h. rasches und kurzzeitiges Anpumpen und Absenkung des Wasserspiegels im Brunnen, gefolgt von einer Pumpenabschaltung und dem Wiederanstieg (ggf. noch unterstützt durch den Rückfluß aus der Steigleitung), werden wiederholt die Strömungsverhältnisse im Brunnen und Brunnenumfeld umgekehrt; d) Gleiches bewirkt der Entsandungskolben, bei dem ein gegen das Brunnenvollrohr und den Brunnenfilter abgedichteter Kolben über das Bohrgestänge im Vollrohr oder Filter in raschem Wechsel gehoben und abgesenkt wird. Die dabei entstehenden Drücke, Strömungswechsel und -geschwindigkeiten ermöglichen neben dem Freispülen der Filteröffnungen eine Reklassifizierung des Korngerüsts im Kiesmantel sowie die Mobilisierung der Feinanteile im Brunnenumfeld; e) Im Filterbereich werden häufig auch Strahldüsen (jetting tools) eingesetzt, über die klares Wasser unter hohem Druck an der Filterinnenwand in drehender Auf- und Abbewegung eingepumpt wird, um dadurch inbesonders die Filteröffnungen freizuspülen und evtl. vorhandene Kiesbrücken zu zerstören; f) Gleichartige Wirkungen kann auch durch abschnittsweises Entsandungspumpen erzielt werden. Hierbei werden progressiv von unten nach oben entweder über Einfachpacker oder Doppelpacker bzw. einen Entsandungsseiher abgesperrte Bereiche jeweils bis zur Höchstfördermenge abgepumpt. Die Erfolgskontrolle erfolgt durch die Ermittlung der spezifischen Ergiebigkeit. Die Brunnenentwicklung ist dann abgeschlossen, wenn im Anschluß an eine der beschriebenen Methoden keine Änderung der spezifischen Ergiebigkeit mehr erfolgt und die für den späteren Betrieb geforderte Sandfreiheit ( < 1 g Sand pro m3 Wasser) gewährleistet ist. Zum Abschluß wird der während der Entwicklung im tiefsten Abschnitt des Brunnens abgelagerte Schlamm und Sand entfernt (Brunnenentsandung). [BK]

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