Återfyllning – Partiell tätning är att föredra

– Vi gör bedömningen att vid de allra flesta borrningar där återfyllning över huvud taget blir aktuellt, kommer man att klara sig med partiell tätning med bentonitpellets. Det är ett utmärkt sätt att få ett fullgott skydd med bibehållen prestanda, men kräver såklart att man noga bedömer de förhållanden som råder i det specifika borrhålet, säger Joakim Hjulström, teknisk kommunikatör på Borrföretagen.

Han ger ett antal generella exempel på olika geologier där partiell tätning kan bli aktuell och hur den i så fall ska utföras.

– Borrhålet kan skapa hydraulisk kontakt mellan två olika grundvattenmagasin, till exempel i en formation där man har två sandstenslager åtskilda av en tät lerskiffer. Det återställer man genom en partiell tätning på det djupet där lerskiffern finns. Då gäller det att vara uppmärksam när man borrar och hålla noga koll på kaxet. Man avgör med ganska stor noggrannhet var olika geologiska formationer ändrar sig, åtminstone med någon meters marginal och med en tätning på cirka fem meter är man normalt på den säkra sidan.

En annan typisk formation är att två sprickzoner i kristallint berg åtskiljs av tätt berg.

– Borrningen kommer att sätta de båda sprickzonerna i förbindelse med varandra och det löser man genom att sätta en tätning på några meter någonstans i det täta berget. Även här gäller det alltså att vara uppmärksam under borrningen och notera sprickzonernas lägen och på vilket djup det täta berget finns, säger Joakim Hjulström.

Några hydrogeologiska situationer när partiell tätning kan tillämpas. A. Två akviferer (grundvattenmagasin) med olika hydrostatiskt tryck får grundvatten att flöda genom borrhålet från den ena akviferen till den andra. Detta förekommer främst mellan sandstenar i sedimentär berggrund. B. Samma sak som A, men nu mellan olika sprickzoner i fast eller kristallint berg. Detta förekommer ibland i närheten av tektoniska zoner. C. Salt eller bräckt vatten från djupare sprickor tränger upp genom hålet och kan sprida sig i ytnära sprickor. Risken uppstår i de fall det finns vattenbrunnar i området som sänker grundvattennivån i de ytnära sprickorna. D. En vattenförande sprickzon påträffad som har ett hydrostatiskt tryck som når över marknivån. Detta artesiska grundvatten gör att brunnen rinner över. Detta förekommer oftast i dalgångar eller låg terräng som omgärdas med markant högre liggande omgivning.

Saltvatten och föroreningar

Saltvatten är en annan faktor som kan kräva partiell återfyllning.

– Saltvattnet är ju tyngre och återfinns normalt djupt nere. Genom de konduktivitets- eller kloridmätningar som ska utföras enligt Normbrunn 16 märker man var det salta vattnet uppträder och kan sedan blockera det genom en tätning ett antal meter ovanför.

I områden där det finns föroreningar i marken, som inte få nå ner till grundvattnet, fungerar också partiell återfyllning.

– Här tätar man av den övre delen av borrhålet. Pluggen monteras ca fem meter under borrskon och pelletsen fylls upp till någon meter i foderröret, säger Joakim Hjulström. Det avskärmar borrhålet från att få kontakt med markytan via eventuella ytliga sprickor i berggrunden och kan vara särskilt användbara på platser med tunt jordtäcke.

Fördelar med pellets

Själva metoden går ut på att man fäster någon typ av stopp på kollektorn och ovanpå detta fyller på med några meter bentonitpellets.

– Stoppet kan antingen vara en plugg med svällande gummi eller trattformad anordning av plast som spänner ut mot borrhålets väggar. Ovanpå stoppet fyller man på med bentonitpellets medan man monterar kollektorn. Genom att inte hela borrhålet fylls med tätande material bibehålls de små grundvattenrörelser som är så gynnsamma för energiöverföringen. En partiell återfyllning ger heller inte alls den belastning på kollektorn som uppstår vid fullhålsåterfyllning.

Text: Jörgen Olsson, Illustrationer: Svenskt Geoenergicentrum & Geostrata.