My question relates to drilling in mudrock. There are numerous types of exploration drilling for rock. In some publications air is used as drilling fluid. But can air cool the drilling bit enough that the drilling bit itself and the surrounding mudrock does not become too hot (>50°C)?
Lieber Christian, wir bohren seit vielen Jahren mit Druckluftkühlung in Tonschiefern. Alle Bohrungen mit Dreifachkernrohr. Bei den meisten Bohrungen haben wir die T an der Krone gemessen, direkt nachdem wir ausgebaut hatten (max. 0,5 Stunden Ausbauz-/Abkühlzeit). Die Formationstemperatur war rund 13-15 Grad. Die maximal gemessene T der Krone 15 Grad (meistens darunter). Das waren aber keine Bohrungen, die nach m/h bezahlt werden, sondern nach Qualität. Kurzum: du kannst effektiv mit Druckluft kühlen, aber du solltest sachte bohren. Ich hoffe das hilft, Florian.
Florian Amann
Hallo Florian,
die Antwort hilft schon auf jeden Fall. Es überrascht mich aber schon sehr, dass die Temperaturen so gering sind. Ich hätte angenommen, dass die Kühlung mit Luft eine viel geringere Effizienz aufweist.
Ich habe einige deiner Publikationen gelesen und ich nehme an, dass ihr im Opalinuston gebohrt habt.
Dazu habe ich gleich eine anschließnde Frage: Wenn da mit einer Druckluftspülung gearbeitet wurde, hat das den Opalinuston nicht trockengeblasen? Habt ihr mit einer Pilotbohrkrone gearbeitet? Oder habt ihr zur Druckluftspülung noch Schaum hinzugegeben, um zumindest eine gewisse Feuchtigkeit am Austrittspunkt der Spülung zu gewährleisten?
Viele Grüße
Christian
Christian Ungewitter
The temperature of the drill bit can be estimated using a simple Heat and Mass Transfer model. However, the convective heat transfer coefficient for forced air (~600 W/(m2K)) is much lower than forced water (~7000 W/(m2K)).
For air to be effective as a cooling agent, there would be restrictions on the rotary speed and drillbit type based on the rock-type and structure. This agrees with Florian Amann's observation. See the attached
I hope this helps
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