Große HDD – Bohrungen im portugiesischen „Watt“ - Nodig-Bau.de
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Horizontalbohren<br />
Estuario do Sado mit Darstellung <strong>de</strong>r <strong>Bohrungen</strong><br />
<strong>Große</strong> <strong>HDD</strong> <strong>–</strong> <strong>Bohrungen</strong><br />
<strong>im</strong> <strong>portugiesischen</strong> <strong>„Watt“</strong><br />
von dipl.-ing. hans-wolfgang hausmann, lmr drilling gmbh, ol<strong>de</strong>nburg<br />
Im Zuge <strong>de</strong>r Verlegung einer Gashochduckleitung in Portugal waren<br />
einige außergewöhnlich anspruchsvolle Horizontalbohrungen auszuführen.<br />
Zur Sicherstellung <strong>de</strong>r Gasversorgung Portugals<br />
ist es nötig, Erdgas zu <strong>im</strong>portieren. Da Portugal<br />
geographisch sehr weit von <strong>de</strong>n europäischen<br />
sowie <strong>de</strong>n russischen Gasvorkommen entfernt<br />
liegt, hat man sich entschlossen, Gas aus Nordafrika<br />
einzuführen. Dieses Gas wird als Flüssiggas<br />
in Tankschiffen in Sines angelan<strong>de</strong>t. Für<br />
<strong>de</strong>n Weitertransport nach Nor<strong>de</strong>n wur<strong>de</strong> daher<br />
eine neue Gasleitung erfor<strong>de</strong>rlich. Das portugiesische<br />
Versorgungsunternehmen GALP<br />
TRANSGAS schrieb <strong>im</strong> Anfang 2002 die Verlegung<br />
dieser Leitung europaweit aus. Es han<strong>de</strong>lte<br />
sich hierbei um eine Gashochdruckleitung<br />
DN 800 von Sines nach Setubal mit einer<br />
bi Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04<br />
Länge von 86 km. Im Zuge <strong>de</strong>r Leitungstrasse<br />
waren folgen<strong>de</strong> Hin<strong>de</strong>rnisse zu kreuzen:<br />
- Lagoa <strong>de</strong> Santo André 1.200 m<br />
- Salinas do Sado 350 m<br />
- Varzea do Sado 1.100 m<br />
- Rio Sado 1.700 m<br />
- Estuario do Sado 4.500 m.
i Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04 Horizontalbohren 17<br />
Diese Kreuzungen sollten <strong>im</strong> <strong>HDD</strong>-Verfahren<br />
durchgeführt wer<strong>de</strong>n. LMR Drilling wur<strong>de</strong> von<br />
mehreren an <strong>de</strong>r Ausschreibung beteiligten Firmen<br />
für diese Arbeiten angefragt. Im August<br />
2002 erhielt das Consortium „CME, SETH, Ghizzoni“<br />
<strong>de</strong>n Auftrag zum <strong>Bau</strong> <strong>de</strong>r Leitung. LMR<br />
Drilling wur<strong>de</strong> als „Nominated Subcontractor“<br />
mit <strong>de</strong>r Ausführung <strong>de</strong>r Horizontalbohrungen<br />
beauftragt.<br />
Aufgabenstellung<br />
Die oben genannten Kreuzungen waren <strong>im</strong><br />
<strong>HDD</strong>-Verfahren mit Stahlrohren DN 800 mm<br />
und einem Begleitrohr als Kabelschutzrohr DN<br />
100/150 mm herzustellen. Wie aus <strong>de</strong>r obigen<br />
Aufstellung zu ersehen ist, sind die <strong>Bohrungen</strong><br />
sehr unterschiedlich zu bewerten.<br />
Lagoa <strong>de</strong> Santo André<br />
Diese Bohrung ist eine klassische Horizontalbohrung.<br />
Es wird eine Lagune mit einer Länge<br />
von 1.200 m unterfahren.<br />
Salinas do Sado<br />
Dies ist die kürzeste Bohrung und unterquert<br />
eine Saline zur Salzgewinnung.<br />
Varzea do Sado<br />
Hier wer<strong>de</strong>n auf einer Länge von 1.090 m zwei<br />
Eisenbahnlinien, eine Schnellstrasse und ein<br />
Sumpfgebiet gekreuzt<br />
Rio Sado<br />
Die mit 1.690 m Länge geplante Bohrung unter<br />
<strong>de</strong>m Rio Sado hatte es in sich. Neben <strong>de</strong>m etwa<br />
700 m breiten Fluß, <strong>de</strong>r <strong>im</strong> Ti<strong>de</strong>nbereich <strong>de</strong>s Atlantiks<br />
liegt, mussten noch etwa 400 m Reisfel<strong>de</strong>r<br />
sowie ein Bewässerungskanal mit sehr geringer<br />
Über<strong>de</strong>ckung unterfahren wer<strong>de</strong>n. Die<br />
geplante Länge von 1.690 m war eine Herausfor<strong>de</strong>rung.<br />
Noch nie wur<strong>de</strong> in Europa eine Bohrung<br />
mit einem so großen Durchmesser in dieser<br />
Länge durchgeführt.<br />
Estuario do Sado<br />
Das Estuario do Sado ist ein 4.500 m breiter Seitenarm<br />
<strong>de</strong>s Rio Sado nahe <strong>de</strong>r Mündung in <strong>de</strong>n<br />
Atlantik. Das Gebiet ist ähnlich <strong>de</strong>m <strong>de</strong>utschen<br />
Wattenmeer bei Flut überschwemmt und fällt<br />
bei Ebbe trocken. Es ist Naturschutzgebiet und<br />
unterliegt strengen Umweltschutzbedingungen.<br />
Da man eine Horizontalbohrung mit einer<br />
Länge von 4.500 m nicht in einem Abschitt herstellen<br />
kann, wur<strong>de</strong>n 4 <strong>Bohrungen</strong> mit Längen<br />
zwischen 600 m und 1.400 m geplant.<br />
Die bei<strong>de</strong>n letztgenannten Kreuzungen sollen<br />
Thema dieses Beitrags sein.<br />
Geologie<br />
Der Ausschreibung waren <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen<br />
für alle Bereiche beigefügt. Diese ließen<br />
die geologischen Verhältnisse erkennen,<br />
waren jedoch für die Ausführung bei weitem<br />
nicht ausreichend. Die <strong>Bau</strong>grundverhältnisse<br />
zeigten sich für die einzelnen Kreuzungen sehr<br />
unterschiedlich. Von Schluffen und Tonen, über<br />
festgelagerte San<strong>de</strong> bis hin zu Fels, reichte das<br />
Spektrum. Für das Estuario do Sado lag lediglich<br />
ein geologisches Gutachten, basierend<br />
auf <strong>Bohrungen</strong>, die über 10 km von <strong>de</strong>r Bohrtrasse<br />
entfernt waren, vor. Je eines für die West-<br />
und Ostseite. Vor und während <strong>de</strong>r Ausschreibungsphase<br />
war es <strong>de</strong>m <strong>Bau</strong>herrn von <strong>de</strong>n Naturschutzbehör<strong>de</strong>n<br />
nicht erlaubt, <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen<br />
<strong>im</strong> Estuario durch-zuführen.<br />
Rio Sado,<br />
Planung und Ausführung<br />
Die Ausführungsplanung aller Kreuzungen<br />
wur<strong>de</strong> von LMR Drilling zusammen mit <strong>de</strong>r Arbeitsgemeinschaft<br />
durchgeführt. Innerhalb <strong>de</strong>r<br />
ARGE gab es eine vertikale Trennung, so dass<br />
sich folgen<strong>de</strong> Arbeitsteilung ergab: Die Firma<br />
CME war für Tiefbauarbeiten <strong>im</strong> Landbereich<br />
zuständig, SETH übernahm alle Wasserbau-<br />
und Rammarbeiten <strong>im</strong> Estario und außer<strong>de</strong>m<br />
die <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen, Ghizzoni führte<br />
<strong>de</strong>n kompletten Rohrleitungsbau durch.<br />
Gemäß <strong>de</strong>r Urspungsplanung sollte aufgrund<br />
<strong>de</strong>r örtlichen Verhältnisse für die Kreuzung<br />
<strong>de</strong>s Rio Sado die Rigseite auf <strong>de</strong>r Südseite und<br />
die Pipeseite nördlich <strong>de</strong>s Flusses liegen. Nach<br />
Durchführung zusätzlicher <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen<br />
stellte sich heraus, dass auf <strong>de</strong>r Nordseite<br />
<strong>im</strong> Bereich <strong>de</strong>r Reisfel<strong>de</strong>r in 9 m Tiefe Fels<br />
anstand. Bei einer Bohrtiefe von ca. 25 m unter<br />
<strong>de</strong>m Rio Sado hätte dies be<strong>de</strong>utet, dass während<br />
<strong>de</strong>r Pilotbohrung nach einer Bohrstrecke<br />
von ca. 900 m eine vertikale S-Kurve aufzufahren<br />
gewesen wäre, die kaum mehr zu steuern<br />
wäre. Außer<strong>de</strong>m wären in <strong>de</strong>n Reisfel<strong>de</strong>rn aufgrund<br />
<strong>de</strong>r geringen Über<strong>de</strong>ckung eine Vielzahl<br />
von Spülungsausbrüchen die Folge gewesen.<br />
Eine weitere Schwierigkeit stellte ein Bewässerungskanal<br />
und ein Gelän<strong>de</strong>versprung dar,<br />
<strong>de</strong>r mit nur etwa 3,0 m Über<strong>de</strong>ckung ca. 100 m<br />
vor En<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Pilotbohrung unterfahren wer<strong>de</strong>n<br />
musste. Auch dies hätte zu erheblichen Spülungsausbrüchen<br />
geführt.<br />
Nach langen Gesprächen mit <strong>de</strong>m <strong>Bau</strong>herrn und<br />
Auftraggeber wur<strong>de</strong> die Genehmigung erteilt<br />
Rig- und Pipeseite zu tauschen. Dies hatte zur<br />
Folge, dass <strong>im</strong> Bereich <strong>de</strong>r Rohrauslegetrasse<br />
eine Brücke über eine Hauptverkehrsstrasse ge-<br />
baut wer<strong>de</strong>n musste, da diese nicht gesperrt<br />
wer<strong>de</strong>n konnte. Die wesentlichen Schwierigkeiten<br />
waren damit jedoch ausgeräumt. Außer<strong>de</strong>m<br />
wur<strong>de</strong> die Bohrung um ca. 100 m kürzer<br />
als ursprünglich geplant.<br />
Die Ausführung <strong>de</strong>r Kreuzung lief dann nach<br />
Plan und in <strong>de</strong>r vorgesehenen <strong>Bau</strong>zeit. Die<br />
Bohrung wur<strong>de</strong> mit unserem 350 t Rig durchgeführt.<br />
Während <strong>de</strong>r Pilotbohrung gab es erwartungsgemäß<br />
Spülungsausbrüche in <strong>de</strong>n<br />
Reisfel<strong>de</strong>rn. Nach Einbau von ca. 400 m 16“<br />
Casings konnte die Bohrung jedoch fortgesetzt<br />
wer<strong>de</strong>n. Die Rohrseite wur<strong>de</strong> nach 1600<br />
m zielgenau erreicht. Das Aufweiten erfolgte<br />
in 3 Schritten, 26“, 36“ und 44“. Das anschließen<strong>de</strong><br />
Einziehen <strong>de</strong>r Leitung verlief ohne Probleme.<br />
Dies ist wahrscheinlich Weltrekord, auf<br />
je<strong>de</strong>n Fall aber Europarekord.<br />
Die Gezeiten, die sich hier noch mit einem Ti<strong>de</strong>nhub<br />
von etwa 2,0 m auswirkten, hatten auf<br />
die eigentliche Bohrung keinen Einfluss. Eine<br />
Schwierigkeit war jedoch zu meistern: Für die<br />
Rückführung <strong>de</strong>r Bohrspülung wur<strong>de</strong> ein PE-<br />
HD Rohr Da 160 mm verlegt und mit Spülung<br />
gefüllt durch <strong>de</strong>n Fluss gezogen. Durch das<br />
Spülungsgewicht wur<strong>de</strong> Abtrieb erzeugt, sodass<br />
die Leitung nicht mehr aufschw<strong>im</strong>men<br />
konnte. Durch die starke Strömung bei <strong>de</strong>n<br />
Gezeitenwechseln wur<strong>de</strong> die Leitung jedoch<br />
mehrmals beschädigt. Zusätzliche Anker wur<strong>de</strong>n<br />
erfor<strong>de</strong>rlich, um die Leitung zu sichern.<br />
Estuario do Sado,<br />
Planung<br />
Eine weitere Herausfor<strong>de</strong>rung bei diesem Projekt<br />
war die Kreuzung <strong>de</strong>s Estuario do Sado.<br />
Während <strong>de</strong>r Planungsphase waren viele Fragen<br />
zu beantworten, die <strong>im</strong> Wesentlichen mit<br />
<strong>de</strong>r beson<strong>de</strong>ren Lage <strong>im</strong> Einflussbereich <strong>de</strong>r<br />
Gezeiten zu tun hatten. Der Ti<strong>de</strong>nhub konnte<br />
<strong>im</strong>merhin bis zu 4.0 m betragen.<br />
- Wie wird die Bohrlänge von 4,5 km aufgeteilt?<br />
- Wo ist <strong>de</strong>r beste Standort für die zu errichten<strong>de</strong>n<br />
Bohrplattformen?<br />
- Wie hoch müssen die Spundwän<strong>de</strong> wer<strong>de</strong>n?<br />
- Wie können die Bohrstellen bei Niedrigwasser<br />
erreicht wer<strong>de</strong>n?<br />
- Wie wer<strong>de</strong>n die Bohrplattformen ver- und<br />
entsorgt?<br />
- Wo wer<strong>de</strong>n die Rohre geschweißt?<br />
- Wie wer<strong>de</strong>n die Rohre eingeschwommen und<br />
eingezogen?<br />
- Wie wer<strong>de</strong>n die Rohre geführt?<br />
- Wo sind zusätzliche <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen<br />
erfor<strong>de</strong>rlich?<br />
- Wie sieht <strong>de</strong>r <strong>Bau</strong>grund wirklich aus?
18<br />
Horizontalbohren<br />
Führung <strong>de</strong>r Produktenrohre und <strong>de</strong>s Kabelschutzrohres zwischen Dalben<br />
- Wie viel Salz ist <strong>im</strong> Bo<strong>de</strong>n enthalten?<br />
- Welche Bohrspülung kann man verwen<strong>de</strong>n?<br />
- Wie hoch muss die Spülung in <strong>de</strong>n Spundwandkästen<br />
stehen, um <strong>de</strong>n Einfluss <strong>de</strong>r Ti<strong>de</strong><br />
zu kompensieren?<br />
- Wie wird die Spülung zurückgeführt?<br />
In vielen Gesprächen mit <strong>de</strong>m <strong>Bau</strong>herrn und unserem<br />
Auftraggeber wur<strong>de</strong>n diese und viele an<strong>de</strong>re<br />
Fragen erörtert und gelöst.<br />
Auf <strong>de</strong>m Foto ist das Estuario bei Niedrigwasser<br />
dargestellt. Punkt 1 liegt auf <strong>de</strong>m westlichen<br />
Ufer und Punkt 5 auf <strong>de</strong>m östlichen Ufer<br />
<strong>de</strong>s Estuario. Auf <strong>de</strong>m Bild ist ganz rechts <strong>de</strong>r<br />
Rio Sado zu erkennen.<br />
Die <strong>Bohrungen</strong> wur<strong>de</strong>n wie auf <strong>de</strong>m Foto zu<br />
sehen aufgeteilt:<br />
- Bohrung von Punkt 1 bis 2, Länge 650 m<br />
- Bohrung von Punkt 2 bis 3, Länge 1.430 m<br />
- Bohrung von Punkt 3 bis 4, Länge 1.300 m<br />
- Bohrung von Punkt 4 bis 5, Länge 1.225 m.<br />
Spundwandkasten an Punkt 3<br />
bi Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04
i Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04 Horizontalbohren 19<br />
<strong>Bau</strong>grube Punkt 4 bei Niedrigwasser<br />
Punkt 1 lag auf <strong>de</strong>m Festland auf <strong>de</strong>r Westseite<br />
<strong>de</strong>s Estuario. Über eine vorhan<strong>de</strong>ne Schotterstrasse<br />
war dieser Punkt gut zu erreichen.<br />
Punkt 2 lag am En<strong>de</strong> eines Dammes, <strong>de</strong>r zwischen<br />
Fischteichen und <strong>de</strong>m eigentlichen Ufer<br />
<strong>de</strong>s Estuario aufgeschüttet ist. Dieser Punkt<br />
wur<strong>de</strong> als Standort für das Rig für die Bohrung<br />
zu Punkt 1 und Punkt 3 hergerichtet. Hierfür<br />
mußte eine Fläche von ca. 40 x 50 m bis zu<br />
3,0 m hoch mit Sand aufgeschüttet wer<strong>de</strong>n. Außer<strong>de</strong>m<br />
musste eine Zufahrt, ca. 1.000 m lang,<br />
hergestellt wer<strong>de</strong>n.<br />
Punkt 3 lag <strong>im</strong> Estuario auf einer Sandbank am<br />
Ran<strong>de</strong> eines Kanals. Hier wur<strong>de</strong> ein Spundwandkasten<br />
als Bohrplattform errichtet. Dieser<br />
diente als Pipeseite für die Bohrung von Pkt.<br />
2 bis 3 und als Bohrplatz für die Bohrung von<br />
Pkt. 3 nach 4.<br />
Punkt 4 lag ebenfalls <strong>im</strong> Estuario auf einer großen<br />
Sandbank und wur<strong>de</strong> als Pipeseite für die<br />
<strong>Bohrungen</strong> von Pkt. 3 nach 4 und von Pkt. 5<br />
nach 4 benötigt.<br />
Die Wahl <strong>de</strong>r Standorte für Punkt 3 und 4 wur<strong>de</strong><br />
<strong>im</strong> wesentlichen durch die Zugänglichkeit auch<br />
bei Niedrigwasser sowie durch die Bohrlängen<br />
beeinflusst. Punkt 5 lag auf <strong>de</strong>m Festland in<br />
einem geschützten Korkeichenwald. Hier mussten<br />
die 3 Rohrstränge für die <strong>Bohrungen</strong> Punkt<br />
2 bis Punkt 5 geschweißt und auf Rollenbahnen<br />
montiert wer<strong>de</strong>n. Um das Gelän<strong>de</strong> erreichen zu<br />
können, war es erfor<strong>de</strong>rlich, eine 3,0 km lange<br />
<strong>Bau</strong>straße zu bauen.<br />
Alle Rohre mussten von Punkt 5 aus in das Estu-<br />
ario gezogen und dann eingeschwommen wer<strong>de</strong>n.<br />
Um ein Abtreiben <strong>de</strong>r Rohre durch die<br />
Gezeitenströmungen zu verhin<strong>de</strong>rn, wur<strong>de</strong>n<br />
sie zwischen Dalben geführt. Da die Rohrleitung<br />
bei Niedrigwasser teilweise auf Grund<br />
lag, mussten zur Verringerung <strong>de</strong>r Reibungskräfte<br />
be<strong>im</strong> Rohreinzug Rollenböcke zwischen<br />
<strong>de</strong>n Dalben ausgelegt wer<strong>de</strong>n. Die Rohrleitung<br />
lag nun bei Niedrigwasser auf <strong>de</strong>n Rollen und<br />
konnte bei Hochwasser zwischen <strong>de</strong>n Dalben<br />
geführt aufschw<strong>im</strong>men.<br />
Die Höhe <strong>de</strong>r Spundwandkästen war abhängig<br />
von <strong>de</strong>m prognostizierten max. Hochwasserstand<br />
und <strong>de</strong>m benötigten Stand <strong>de</strong>r Bohrspülung<br />
innerhalb <strong>de</strong>s Spundwandkastens. Um<br />
<strong>de</strong>n Einfluss <strong>de</strong>r Ti<strong>de</strong> auszuschließen o<strong>de</strong>r zumin<strong>de</strong>st<br />
so gering wie möglich zu halten, war<br />
es erfor<strong>de</strong>rlich, <strong>de</strong>n Stand <strong>de</strong>s Spülungsspiegels<br />
<strong>im</strong>mer höher zu halten als <strong>de</strong>n jeweiligen<br />
Wasserspiegel. Es wur<strong>de</strong> eine Höhe <strong>de</strong>r Spundwän<strong>de</strong><br />
von + 5,0 m über NN gewählt.<br />
Die Abmessungen <strong>de</strong>r Spundwandkästen ergaben<br />
sich aus <strong>de</strong>r Geometrie <strong>de</strong>r zu verlegen<strong>de</strong>n<br />
Rohre sowie aus <strong>de</strong>r Art <strong>de</strong>r Nutzung als Bohr-<br />
o<strong>de</strong>r Rohrseite.<br />
Für die Erstellung <strong>de</strong>r Spundwandkästen wur<strong>de</strong>n<br />
statische Berechnungen durchgeführt.<br />
Diese Berechnungen umfassten alle möglichen<br />
Lastfälle während <strong>de</strong>r verschie<strong>de</strong>nen <strong>Bau</strong>zustän<strong>de</strong>.<br />
Die Spundwän<strong>de</strong> mussten für <strong>de</strong>n<br />
Außendruck durch ständig wechseln<strong>de</strong> Wasserstän<strong>de</strong><br />
sowie für Innendruck, resultierend<br />
aus <strong>de</strong>m Stand <strong>de</strong>r Spülung, bemessen wer-<br />
<strong>de</strong>n. Weiterhin war zu berücksichtigen, dass<br />
die Rohrverbindungen nach <strong>de</strong>m Einzug mit<br />
einer Über<strong>de</strong>ckung von 3,0 m unter Meeresgrund<br />
durchgeführt wer<strong>de</strong>n mussten. Dies be<strong>de</strong>utete<br />
einen Aushub innerhalb <strong>de</strong>r Gruben<br />
von ca. 5,0 m Tiefe. Weiterhin mussten die Belastungen<br />
aus <strong>de</strong>m Bohrbetrieb, z. B. Zug- o<strong>de</strong>r<br />
Schubkräfte auf die Spundwän<strong>de</strong>, berücksichtigt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Zusätzliche <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen wur<strong>de</strong>n<br />
durchgeführt. Lei<strong>de</strong>r durfte in einigen Bereichen<br />
zwischen Punkt 2 und 3 aus Naturschutzgrün<strong>de</strong>n<br />
nicht gebohrt wer<strong>de</strong>n. Dies hatte, wie<br />
sich später herausstellen sollte, schwerwiegen<strong>de</strong><br />
Folgen. Der <strong>Bau</strong>grund stellte sich <strong>im</strong> wesentlichen<br />
als Sand, Ton und Schluff dar - ein<br />
gut bohrbarer Bo<strong>de</strong>n also. Nach vielen Untersuchungen<br />
und Tests mit allen gängigen Bohrbentoniten,<br />
unter Zugabe von Salz zum Mischwasser,<br />
wur<strong>de</strong> entschie<strong>de</strong>n, das Bentonit Teqgel HD<br />
<strong>de</strong>r Fa. HEADS aus Polen zu verwen<strong>de</strong>n. Dieses<br />
Bentonit hatte nach <strong>de</strong>m Anmischen mit Frischwasser<br />
und einer Zugabe von 30 g Salz je Liter<br />
Wasser die besten rheolgischen Werte.<br />
Nach Klärung aller Details konnten die Pläne<br />
für Spundwandkästen und <strong>Bohrungen</strong> angefertigt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Estuario do Sado,<br />
Ausführung<br />
Bohrung zwischen Punkt 1 und 2, L= 650 m<br />
Das Bohrrig wur<strong>de</strong> auf <strong>de</strong>m aufgeschütteten<br />
Bohrplatz an Pkt. 2 aufgestellt. Von hier aus<br />
wur<strong>de</strong> die Bohrung fast wie eine Landbohrung<br />
zu Pkt. 1 gebohrt. Die Rohre wur<strong>de</strong>n von Pkt. 1<br />
aus in Verlängerung <strong>de</strong>r Bohrachse ausgelegt<br />
und geschweißt.<br />
Mit <strong>de</strong>r Pilotbohrung wur<strong>de</strong> am 23.11.2002<br />
begonnen, <strong>de</strong>r Rohreinzug erfolgte am<br />
15.12.2002. Nennenswerte Schwierigkeiten<br />
waren hier nicht zu verzeichnen.<br />
Bohrung zwischen Punkt 4 und 5, L = 1.230 m<br />
Diese Bohrung wur<strong>de</strong> als zweite <strong>im</strong> Bereich<br />
<strong>de</strong>s Estuario von <strong>de</strong>r Ostseite aus begonnen.<br />
Durch eine nachträgliche Verlegung <strong>de</strong>s Eintrittspunktes<br />
nach Nor<strong>de</strong>n war es erfor<strong>de</strong>rlich,<br />
die Bohrung in einer horizontalen Kurve<br />
mit einem Radius ca. 1.500 m zu bohren. Mit<br />
<strong>de</strong>r Pilotbohrung wur<strong>de</strong> am 9. Dezember 2002<br />
begonnen. Plan war, die Pilotbohrung vor <strong>de</strong>r<br />
Weihnachtspause fertigzustellen und nach <strong>de</strong>r<br />
Weihnachtspause mit <strong>de</strong>m Aufweiten zu beginnen.<br />
Dies gelang aus mehreren Grün<strong>de</strong>n lei<strong>de</strong>r<br />
nicht. Der wesentliche Grund lag <strong>im</strong> Wechsel<br />
<strong>de</strong>r Gezeiten. Die Probleme, die sich daraus ergaben,<br />
dass <strong>de</strong>r Pkt. 4 und wesentliche Teile<br />
<strong>de</strong>r Bohrung wegen <strong>de</strong>r geringen Fahrwasser-
20<br />
Horizontalbohren<br />
Rohreinzug von Punkt 4 nach 5<br />
tiefe nur bei Hochwasser mit Booten anzufahren<br />
waren, stellten die Zusammenarbeit zwischen<br />
uns und unserem Auftraggeber auf eine<br />
harte Probe. Immer dann, wenn uns ein Boot<br />
zur Verfügung gestellt wur<strong>de</strong>, um z. B. Messkabel<br />
<strong>im</strong> Estuario auszulegen o<strong>de</strong>r kleinere Materialien<br />
nach Pkt. 4 zu transportieren, war gera<strong>de</strong><br />
Niedrigwasser. Die Arbeiten konnten also<br />
nicht kontinuierlich durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Dies<br />
verzögerte in <strong>de</strong>r Anfangszeit die Arbeiten um<br />
mehrere Tage. Die Pilotbohrung konnte so erst<br />
nach <strong>de</strong>r Weihnachtspause - etwa Mitte Januar<br />
- fertiggestellt wer<strong>de</strong>n.<br />
Auch nach Fertigstellung <strong>de</strong>r Pilotbohrung gab<br />
es große zeitliche Verzögerungen, die nahezu<br />
<strong>im</strong>mer durch logistische Probleme, verursacht<br />
durch <strong>de</strong>n Gezeitenwechsel, entstan<strong>de</strong>n. Es<br />
war z. B. ein Anleger für Pontons eingerichtet<br />
als Bela<strong>de</strong>station in <strong>de</strong>r Nähe von Pkt. 2; jedoch<br />
auch dieser Punkt konnte nur bei Hochwasser<br />
angefahren wer<strong>de</strong>n. Ein weiterer Bela<strong>de</strong>punkt,<br />
<strong>de</strong>r unabhängig von <strong>de</strong>n Gezeiten angefahren<br />
wer<strong>de</strong>n konnte, hatte eine Fahrzeit zu <strong>de</strong>n Arbeitsplattformen<br />
von ca. 3 Stun<strong>de</strong>n.<br />
Während <strong>de</strong>s Aufweitens trat dann noch ein<br />
weiteres Problem auf, das nichts mit <strong>de</strong>n Ti<strong>de</strong>n,<br />
son<strong>de</strong>rn mit wechseln<strong>de</strong>n Bö<strong>de</strong>n zu tun hatte.<br />
Zu Beginn <strong>de</strong>s Räumgangs mit 36“ genau am 1.<br />
Februar brach etwa 60 m nach <strong>de</strong>m Eintritt in<br />
das Bohrloch aufgrund sehr harter Bo<strong>de</strong>nformationen<br />
das Bohrgestänge unmittelbar vor<br />
<strong>de</strong>m 36“ Fly Cutter ab. Das Gestänge konnte<br />
aus <strong>de</strong>m Bohrloch geborgen wer<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>r Fly<br />
Cutter musste von Pkt. 4 aus rückwärts mit<br />
einer Goliath-Rohrramme herausgeschlagen<br />
wer<strong>de</strong>n. Wir konnten nie ganz ergrün<strong>de</strong>n, wor-<br />
aus dieser harte Bo<strong>de</strong>n bestand, wir vermuten<br />
aber Muschelbänke.<br />
Während <strong>de</strong>r 36“ Fly Cutter geborgen wur<strong>de</strong>,<br />
wur<strong>de</strong> eine neue Pilotbohrung, teilweise <strong>im</strong><br />
vorhan<strong>de</strong>nen Loch, aufgefahren, das Bohrloch<br />
in 4 Schritten auf 44“ aufgeweitet und die<br />
Rohrleitung am 10. März 2003 eingezogen. Für<br />
das Einziehen mußte ein Rohrstrang von Pkt. 5<br />
aus in voller Länge fast bis zu Pkt. 3 gezogen<br />
wer<strong>de</strong>n, um dann von Pkt. 4 aus in das Bohrloch<br />
eingezogen wer<strong>de</strong>n zu können.<br />
350 t-Rig auf Spundwandkasten Punkt 3<br />
bi Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04<br />
Bohrung zwischen Pkt. 2 und 3, L = 1.425 m<br />
Nach Fertigstellung <strong>de</strong>r Bohrung zwischen Pkt.<br />
1 und 2 konnte das 250 t-Rig, das diese Bohrung<br />
ausgeführt hatte, um 180° gedreht wer<strong>de</strong>n,<br />
um mit <strong>de</strong>r längsten Bohrung <strong>im</strong> Estuario<br />
zu beginnen.<br />
Genau am 16.1.2003 wur<strong>de</strong> mit <strong>de</strong>r Pilotbohrung<br />
begonnen. Am 26.1. konnte diese ohne<br />
Schwierigkeiten been<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n.<br />
Der erste Räumgang sollte mit einem 26“ Fly<br />
Cutter durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Bereits nach etwa<br />
170 m konnte kein Bohrfortschritt mehr erzielt<br />
wer<strong>de</strong>n. Der Versuch, <strong>de</strong>n Fly Cutter zurückzuschieben<br />
o<strong>de</strong>r mit Win<strong>de</strong>n zurückzuziehen,<br />
blieb ohne Erfolg. Es wur<strong>de</strong>n viele Versuche<br />
unternommen, das Werkzeug wie<strong>de</strong>r freizubekommen,<br />
ohne Erfolg. Es war zuletzt nur noch<br />
möglich, <strong>de</strong>n Bohrstrang um etwa 40 cm in<br />
je<strong>de</strong> Richtung zu bewegen. Die max<strong>im</strong>ale Zugkraft<br />
betrug 280 t, das max<strong>im</strong>ale Drehmoment<br />
etwa 100 kNm.<br />
Durch Festpunktberechnungen stellte sich heraus,<br />
dass nicht <strong>de</strong>r Fly Cutter bei etwa 1265 m,<br />
son<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>r Bohrstrang bei etwa 1050 m festsaß.<br />
Eine plausible Erklärung gab es jedoch<br />
nicht. Der Bohrstrang wur<strong>de</strong> nun mit einem<br />
zweiten Rohr überwaschen, d. h., über <strong>de</strong>n<br />
festsitzen<strong>de</strong>n Strang wur<strong>de</strong> eine Hülse geschoben,<br />
an <strong>de</strong>m <strong>de</strong>r Überwaschstrang befestigt<br />
war. Das Überwaschen gelang bis ca. 1000<br />
m, also etwa bis 260 m vor <strong>de</strong>m festsitzen<strong>de</strong>n<br />
Fly Cutter. Danach war kein weiterer Fortschritt<br />
möglich. Als auch das Überwaschrohr festzuwer<strong>de</strong>n<br />
drohte, wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Versuch abgebro-
i Umwelt<strong>Bau</strong> 2 | 04 Horizontalbohren 21<br />
Einzug <strong>de</strong>s Rohrstranges von Punkt 4 nach 3<br />
chen und <strong>de</strong>r zweite Strang herausgezogen.<br />
Nach <strong>de</strong>m Herausziehen hatten wir endlich die<br />
Erklärung für unsere Probleme: In <strong>de</strong>n Taschen<br />
<strong>de</strong>s Überwaschkopfes fan<strong>de</strong>n wir Quartzkiesel<br />
bis zu einem Durchmesser von 5 cm. Der<br />
Bohrstrang wies außer<strong>de</strong>m tiefe Riefen auf.<br />
Wir steckten in einer Kiesschicht fest. Nach<br />
<strong>de</strong>m <strong>Bau</strong>grundgutachten sollte nur Sand und<br />
Schluff anstehen. Kies war nicht zu erwarten.<br />
Nun endlich bekamen wir die Erlaubnis, <strong>de</strong>n<br />
<strong>Bau</strong>grund auch in <strong>de</strong>n Bereichen zu untersuchen,<br />
die vorher nicht genehmigt waren und<br />
hier wur<strong>de</strong> plötzlich Kies gefun<strong>de</strong>n.<br />
Nach erfolgter zusätzlicher <strong>Bau</strong>grunduntersuchung<br />
wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Bohrstrang gezielt abgesprengt<br />
und das Bohrgestänge teilweise geborgen.<br />
Aufgrund <strong>de</strong>r neuen Erkenntnisse wur<strong>de</strong><br />
dann eine neue Bohrtrasse festgelegt. Diese<br />
verlief nun statt in einer Tiefe von 30 m etwa<br />
45 m tief. Um die Rohrisolierung vor Beschädigungen<br />
durch <strong>de</strong>n Kies be<strong>im</strong> Einzug zu schützen,<br />
wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r gesamte Rohrstrang zusätzlich<br />
mit GFK ummantelt.<br />
Nach vielen weiteren Schwierigkeiten konnte<br />
die Bohrung endlich am 17. Juli 2003 fertiggestellt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Fazit<br />
Auch in schwierigen und geschützten Gebieten,<br />
die unterbohrt wer<strong>de</strong>n sollen, ist es unbedingt<br />
erfor<strong>de</strong>rlich, ausreichen<strong>de</strong> <strong>Bau</strong>grunduntersuchungen<br />
durchzuführen. <strong>Bau</strong>herren sollten in<br />
je<strong>de</strong>m Fall gegenüber <strong>de</strong>n Genehmigungsbehör<strong>de</strong>n<br />
darauf bestehen.<br />
Die mangelhafte <strong>Bau</strong>grunduntersuchung hat<br />
sehr hohe Kosten für die Bohrung verursacht<br />
und hätte beinahe das gesamte Projekt zum<br />
Scheitern gebracht.<br />
Bohrung zwischen Pkt. 3 und Pkt. 4, L=1.300 m<br />
Für diese Bohrung wur<strong>de</strong> unser 350 t-Rig auf<br />
<strong>de</strong>m Spundwandkasten Pkt. 3 montiert. Der<br />
Austrittspunkt <strong>de</strong>r Bohrung war Pkt. 4 und<br />
damit waren hier bei<strong>de</strong> Bohrpunkte offshore<br />
innerhalb <strong>de</strong>s Estuarios.<br />
Da sich mittlerweile die Zusammenarbeit <strong>de</strong>r<br />
verschie<strong>de</strong>nen Crews relativ gut eingespielt<br />
hatte, war es kein Problem, alle Geräte off-<br />
shore zu installieren. Auch die Versorgung <strong>de</strong>r<br />
<strong>Bau</strong>stelle mit Diesel und Bentonit sowie <strong>de</strong>r<br />
Transport <strong>de</strong>r Drillpipes konnte ohne größere<br />
Schwierigkeiten abgewickelt wer<strong>de</strong>n.<br />
Die Pilotbohrung wur<strong>de</strong> am 26.7.2003 begonnen;<br />
die Rohre wur<strong>de</strong>n am 4.9.2003 eingezogen.<br />
Als Fazit bleibt für Arbeiten <strong>im</strong> <strong>„Watt“</strong>, also in<br />
durch Gezeiten beeinflussten Gebieten, folgen<strong>de</strong>s<br />
zu festzustellen:<br />
- Technische Probleme treten kaum auf, wenn<br />
man beachtet, dass <strong>de</strong>r Stand <strong>de</strong>r Spülung innerhalb<br />
<strong>de</strong>r Spundwandkästen <strong>im</strong>mer höher<br />
ist als <strong>de</strong>r Wasserstand außerhalb <strong>de</strong>r Kästen.<br />
- Das Hauptproblem liegt in <strong>de</strong>r Logistik. Es ist<br />
unbedingt darauf zu achten, dass für solche<br />
Arbeiten ausreichend Transportkapazität zur<br />
Verfügung steht, dass die Verla<strong>de</strong>stellen am<br />
Festland bei je<strong>de</strong>m Wasserstand angefahren<br />
wer<strong>de</strong>n können und dass Transporte zu <strong>de</strong>n<br />
Offshorebereichen nach <strong>de</strong>m Ti<strong>de</strong>nkalen<strong>de</strong>r<br />
geplant und diese Termine genauestens eingehalten<br />
wer<strong>de</strong>n.