Experimentelle Untersuchungen zur Strömung und zur Gesteins-Fluid-Wechselwirkung während des Hochdruckbohrprozesses für Tiefbohrungen mittels bildgebender Verfahren und PIV Geschwindigkeitsmesstechnik

Ein Ansatz zur Kostenreduktion im Bereich der notwendigen Tiefbohrung für die Nutzung von Ge-othermie ist der Einsatz einer wasserstrahlbasierten Bohrtechnik. In dieser Arbeit werden experimentel-le Untersuchungen zum Einfluss der in größeren Teufen vorherrschenden Druckbedingungen auf die Strömung während eines solchen Bohrprozesses in einem neu entwickelten Prüfstand durchgeführt. So werden bisher nicht ausführlich erfolgte, umfassende Betrachtungen der Strömung mit optischer Messtechnik wie PIV und Schattenbildaufnahmen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der be-stimmende Parameter zur Beschreibung der Strömung des Prozesses das Druckverhältnis aus Umge-bungsdruck zu Düsenvordruck ist. Dieses Druckverhältnis teilt den Prozess in die beiden Bereiche von nicht kavitierender und kavitierender Strömung. Das Erosionspotential des Wasserstrahls wird wesentlich durch den mit Kavitation einhergehenden schnelleren Strahlzerfall sowie dem Auftreten von Kavitationswolken bestimmt