Effektiv sløjfning af boringer

2 Eksisterende metoder

2.1 Sløjfningsmetoder i Danmark
2.2 Sløjfningsmetoder i udlandet
2.2.1 Sløjfningsmetoder i U.S.A.
2.2.2 Sløjfning af boringer i Minnesota
2.2.3 Beslægtede metoder fra olieindustrien
   

Gennem en årrække er der udviklet adskillige metoder til sløjfningen af boringer, nogle mere succesfulde end andre. Derfor er det naturligt at undersøge de eksisterende metoder forud påbegyndelse af et større udviklingsprojekt. Det vil være unødvendigt og et spild af ressourcer at udvikle en ny metode, såfremt der allerede eksisterer en egnet metode. I denne forbindelse er der udført en omfattende informationssøgning på internettet. Desuden er der foretaget en grundig litteratursøgning af relevante artikler og bøger.

Søgningen har været rettet mod komplette sløjfningsmetoder, delkomponenter og beslægtede teknologier. I første omgang blev der rettet fokus på vandsektoren, men efterhånden som projektet skred frem, blev der også fokuseret på relevante processer i andre brancher, især olieindustrien.

2.1 Sløjfningsmetoder i Danmark

Af indlysende årsager er der ikke observeret revolutionerende sløjfningsmetoder i Danmark. I nedenstående beskrives nogle af de metoder, der anvendes eller har været anvendt til sløjfning af boringer og brønde.

Det har været almen praksis at udtjente eller defekte boringer og brønde blev fyldt op med sand, sten, ler m.m., i sjældne tilfælde afsluttet med et lag cement eller ler. Der er eksempler på gamle brønde, der er fyldt med murbrokker, affald m.m..

I de senere år er det blevet mere almindeligt at fjerne forerøret til min. 1 m u. t. og derefter fylde boringen op med rent sand, bortset fra området umiddelbart over filterområdet samt den øverste meter af boringen, som blev opfyldt med ler, bentonit, beton eller en blanding betående af bentonitcement.

Kvaliteten af sløjfningerne har været meget varierende. Det skyldes bl.a. at sløjfningerne blev udført af personer uden tilstrækkelig viden og erfaring, sparsommelighed, manglende tilsyn og konsekvens/straf ved forkert sløjfning af boring.

Overboring er den eneste tilgængelige metode, der med rimelig sikkerhed kan opfylde kravene til sløjfning af boringer. Overboring foregår ved, at der nedbores et stort borerør uden om boringen. Når borerøret er nået til den ønskede dybde, fjernes filter og forerør. Efterfølgende fyldes boringen med bentonit. I takt med opfyldningen trækkes borerøret tilbage. Alternativt er det muligt at fjerne filter og forerør og derefter udbygge boringen med nye materialer og forseglinger. Metoden er desværre for dyr til, at den er inden for økonomisk rækkevidde for de fleste boringsejere. Metoden anvendes hovedsageligt af større vandforsyningsselskaber, der ønsker en forsegling af utætte boringer i oplandet til værdifulde kildepladser.

Bekendtgørelse om udførelse og sløjfning af boringer og brønde på land /2/ udkom i juli 2002. Bekendtgørelsen indeholder væsentlige krav til sløjfning af boringer og brønde. Det bevirker at, følgende punkter vil blive et direkte resultat af bekendtgørelsen:
Etablering og sløjfning m.v. af boringer og brønde i henhold til denne bekendtgørelse skal udføres af personer, der opfylder de fastsatte krav i BEK nr. 145 af 2. februar 2002 /3/.
Myndigheder kan påbyde sløjfning af overflødige boringer og brønde.
Sløjfningen skal foretages på en måde, der sikrer, at der ikke sker en forurening af grundvandet eller udveksling af vand mellem forskellige grundvandsmagasiner.
Såfremt der er gennemborede lerlag, hvor der ikke efterlades forerør, skal lerlagets forseglende evne reetableres. Det forseglende materiale skal anbringes i lerlagets dybde og i mindst en tykkelse svarende til lerlaget.
Sløjfningen af en boring skal indberettes til GEUS, Den udførende skal sørge for det sker inden for 3 måneder efter sløjfningen.

Det fremgår af ovenstående, at overboring er den eneste metode (der er praktiseret i Danmark) der kan opfylde kravene i den nye bekendtgørelse. En boring kan sløjfes ved at fylde boringen med et forseglende materiale, såfremt der er vished om, at annulus er forseglet på en forsvarligt måde.

2.2 Sløjfningsmetoder i udlandet

Informationssøgningen om sløjfningsmetoder der anvendes i udlandet har resulteret i følgende:
Europa: Der er ikke fremkommet oplysninger, der afviger væsentligt fra de metoder der anvendes i Danmark. Det kan til dels skyldes, at søgningen hovedsageligt er foregået på engelsk, såfremt der var anvendt andre europæiske sprog var der formentligt fremkommet flere oplysninger. Det vurderes dog, at den generelle praksis for sløjfninger af boringer og brønde ikke afviger væsentligt fra den danske praksis.
U.S.A: Alle delstater har en form for sløjfningsstandard, dog er der meget stor forskel på de enkelte delstaters standarder og de metoder, der anvendes i de respektive delstater. For nogle delstaters vedkommende vurderes det, at sløjfningspraksisen ikke er bedre end den, der har været anvendt i Danmark. Andre stater f.eks. Minnesota har en meget høj standard og strenge regulativer for sløjfninger af boringer/brønde.
Olieindustrien: Der anvendes forskellige metoder til forsegling af olie-/gasboringer samt til forhindring af "blowbacks". Nogle af metoderne er interessante i forhold til sløjfninger af vandforsyningsboringer.

2.2.1 Sløjfningsmetoder i U.S.A.

Den store forskel på sløjfningspraksis i de forskellige delstater i U.S.A. skyldes hovedsageligt, at delstaterne har forskellige regulativer for sløjfninger af boringer/brønde. Nogle delstater har en mere liberal lovgivning inden for miljøområdet mens andre har en meget restriktiv lovgivning. Flere delstater har indført lov der medfører erstatningsansvar i tilfælde af forurening af grundvandsmagasiner. Boringsejere der har en gammel eller misligholdt boring/brønd, der er årsag til forurening af en anden boring skal sørge for rent vand i tilstrækkelige mængder til den anden boringsejer.

Foruden de metoder der anvendes i Danmark er der 2 andre metoder, der benyttes i større omfang og som er relevante at medtage i denne sammenhæng.

En metode der er meget udbredt i flere af de sydlige stater er, at fjerne forerør og filter, hvorefter den tomme boring opfyldes med en grout. I nogle stater er der krav om opfyldning med grout skal foregå i takt med, at forerør og filter fjernes. Der er forskellige krav til sammentsætningen af grouten, Nogle stater forlanger en cementgrout, andre anbefaler en bentonitcementgrout. Nogle stater kræver at blanding kan betegnes som værende impermeable.

Det vurderes, at denne metode ikke er egnet til danske forhold, hvilket bl.a. begrundes med, at der er stor risiko for sammenstyrtning i boringen, hvilket kan resultere i brodannelser, der kan forårsage krydskontaminering. Desuden har der i Danmark været tradition for at udbygge boringer af forskellige slags materialer, hvoraf størstedelen vurderes uegnet til sløjfning ved brug af denne metode.

En anden metode der benyttes er at perforere, flække eller lave revner forskellige steder på forerøret og efterfølgende opfylde boringen med grout af enten cement, bentonit eller en af cement og bentonit. Herved flyder grouten ud i annulus via hullerne. Det vurderes, at denne metode kan modificeres til danske forhold.

2.2.2 Sløjfning af boringer i Minnesota

Delstaten Minnesota har den mest strenge administration af boringer og brønde i U.S.A., formentlig også på verdensplan. I 1970´erne blev der fokuseret på problemet med manglende overblik/kontrol over boringer og brønde. Det medførte blandt andet følgende tiltag:
Det blev besluttet, at boreprofiler m.m. skulle overdrages til Minnesota Geological Survey, hvilket var et unikt skridt, da der var tradition for, at boreprofiler var brøndborernes ejendom. Det ville medføre, at boreprofilerne ville blive offentligt tilgængeligt, hvorved brøndborerne ville miste deres egne værdifulde oplysninger. Dermed ville konkurrerende brøndborere have mulighed for at benytte oplysninger og erfaringer andre brøndborere havde opbygget gennem flere generationer.
På baggrund af de oplysninger Minnesota Geologic Survey kom i besiddelse af blev det antaget, at der var ca. 1.000.000 boringer i Minnesota (indbyggere i 2000: ca. 4.9 millioner, areal: 225,182 km2). Det store antal boringer, medførte et behov for en aktiv indsats for beskyttelse af grundvandsressourcerne. I 1980´erne besluttede US Environmental Protection Agency, at det var op til de enkelte delstater at udarbejde deres egne programmer for grundvandsbeskyttelse. Det resulterede i, at Minnesota (i modsætning til mange andre stater) valgte et meget aggressivt program.
Der blev udarbejdet en standard for sløjfning af boringer. Efterfølgende blev ubenyttede eller dårlige boringer erklæret ulovlige, hvilket resulterede i, at de skulle sløjfes af autoriserede brøndborere. Brøndborerne udarbejder efterfølgende et certifikat, der dokumenter sløjfningen af boringen.
Ved ejendomshandel skal foreligge et certifikat der dokumenterer hvorvidt boringer/brønde på ejendommen er sløjfet eller ej (boringer der benyttes er undtaget). Såfremt det ikke kan dokumenteres, skal den nye ejer sørge for dette. Da sløjfningsegnede boringer er ulovlige har det medført, at kreditforeninger som regel ikke vil yde lån til ejendomme hvor der er uvished om tilstedeværelsen af boringer/brønde i denne kategori. I praksis anbefaler ejendomshandler, at ejendommen gennemgås af en brøndborer og evt. mangler udbedres før salg.
I løbet af det sidste årti er der sløjfet ca. 12.000 boring/brønde om året.
I 2002 var der afsat 600.000 USD specifikt som tilskud til sløjfninger af boringer.

Følgende fremgangsmåde benyttes ved sløjfning af boringer:

  1. Brøndboreren vurderer, hvorvidt annulus er forseglet naturligt eller ej, hvilket vurderes ud fra en besigtigelse af boringen, boringens alder, konstruktion og geologi. Såfremt der er tvivl om den forseglende effekt i annulus, foretages der en gammalog af boringen udføret uden beregning for boringsejeren.
  2. Hvis annulus vurderes tæt, injiceres en cementgrout i boringen. Grouten skal injiceres i bunden af boringen. Hermed bliver grouten presset op i boringen.
  3. I det tilfælde annulus ikke vurderes værende tæt, perforeres forerøret forud for injicering af boringen.
  4. Brønde sløjfes ved opfyldning med en blanding af bentonit og jord.

Den anvendte sløjfningspraksis i Minnesota vurderes at være både interessant og relevant i udviklingen af en metode til effektiv sløjfning af boringer i Danmark. Der er dog forhold, der bevirker, at det ikke umiddelbart er muligt at overføre metoden til Danmark. Det skyldes, at der er stor forskel på, hvilke materialer og metoder der er anvendt til udførsel af boringer.

I U.S.A. har der i mange år været tradition for anvendelsen af stålforerør. De ældre boringer blev ofte udført som tørboringer, hvor borerørerne efterfølgende blev benyttet som forerør.

En anden udbredt metode i U.S.A. er, at der bores til filterdybden, hvorefter der installeres et stålforerør, evt. med et filterrør (såfremt det er tilfældet monteres en sko mellem forerør og filter. Derefter injiceres en cementgrout i anullus, hvilket bevirker, at forerøret bliver støbt fast. I de tilfælde hvor der ikke monteres filter genoptages borearbejde med en mindre dimension til den ønskede dybde (ligesom ved adskillige kalkboringer i Danmark).

De stålrør, der har været anvendt, er hovedsagligt fremstillet i standarddimensioner. Det medfører, at det er forholdsvis let at udvikle værktøj til perforeringer af forerørene. Værktøjerne til perforering er ofte fremstillet til en bestemt dimension forerør og bestemt materiale. Det er derfor nødvendigt at have et værktøj til hver type forerør der ønskes perforeret.

2.2.3 Beslægtede metoder fra olieindustrien

Olieindustrien har lignede problemer med boringer. I det ene tilfælde gælder det sløjfning af udtjente/uproduktive boringer og det andet at forhindre gasser i at trænge op langs ydersiden af boringen.

Denne metode betegnes "squeeze cementing". Det foregår ved at forerøret perforeres i det interval der ønskes sløjfet. Efterfølgende monteres en packer der er specieldesignet til formålet. Packeren er tilsluttet et rør, hvorigennem der under et højt tryk injiceres cementgrout ud i formation, så der dannes en tæt prop omkring forerøret.

Der er udviklet en række værktøjer til dette formål og metoden er gennemprøvet med gode resultater. Værktøjerne er specifikt udviklet til anvendelse inden for olieindustrien, hvilket gør, at de fleste værktøjer ikke passer til vandforsyningsboringer. Værktøjerne bærer præg af, at olieindustrien har betydelig større økonomiske ressourcer til rådighed i forhold til vandsektoren, hvorfor der ikke er taget særlig store hensyn til anskaffelsespriser. Det medfører, at de fleste anvendelige værktøjer er uden for økonomisk rækkevidde i forbindelse med vandforsyningsarbejde. Teorien bag metoderne kan dog med fordel anvendes til sløjfning af boringer.