Begin deze maand werd het kennisrapport ‘De nauwkeurigheid van een horizontaal gestuurde boring’  opgeleverd. Dit rapport is opgesteld door Deltares, in samenwerking met o.a. NSTT en diverse NSTT-leden. Het rapport is als kennisproduct te downloaden onder aanlegtechnieken.

Het rapport biedt inzicht in hoe een boring kan afwijken van de geplande boorlijn bij horizontale boringen en hoe groot deze afwijking kan zijn. Dit inzicht is nodig om de kans op schades bij horizontaal boren in dichtbevolkt gebied met een drukke ondergrond nog verder terug te dringen. Want juist in dit soort gebieden zien we steeds meer boringen om zowel de vervangingsopgave, de energietransitie als de stedelijke inbreiding te faciliteren.

Voor het rapport zijn 25 uitgevoerde boringen geanalyseerd met als focus de afwijkingen van de boorlijn die bij een boring kunnen optreden. Geconcludeerd wordt dat de totale afwijking binnen de Nederlandse sedimentaire ondergrond doorgaans kleiner is dan 1,5 m. Slechts bij een enkele boring is deze groter.

Oorzaken en mechanismen

Hoewel de afwijkingen dus relatief gering zijn, moet het in de drukke ondergrond nog kleiner. In het onderzoek zijn daarom de ook de oorzaken voor de gemeten afwijkingen geanalyseerd. De oorzaken bleken te liggen in het boorproces en in de ondergrond. De belangrijkste mechanismen zijn geïdentificeerd en verder modelmatig uitgewerkt. Hierdoor wordt een voorspelling van de te verwachten afwijking mogelijk.

De belangrijkste mechanismen waren

1. Veranderingen in bodemeigenschappen door overgangen van grondlagen.
2. Opdrijven en zinken door het gewicht van de downhole tools en de leiding in de boorgaten.
3. Insnijden in de bochten door de bochtreactie tijdens uitoefenen van een trekkracht.
4. Bochtwerking door de interactie van de boorkop en de stijfheid van de boorstreng.
5. Insluitingen en objecten in de ondergrond.

Saillant is dat ook de stuurreactie van de boormeester op waargenomen afwijkingen tijdens het boren weer tot nieuwe afwijkingen kan leiden. Ook deze stuurreactie is in de modellering meegenomen middels een zogenaamde ‘digital twin’ benadering.

De derde belangrijke oorzaak voor de gemeten afwijkingen betreft het meetsysteem zelf. Afhankelijk van het type meetsysteem kan deze extra afwijking variëren van 0,1% van de lengte (gyroscoop), 2% van de diepte (magnetisch) tot 5% van de diepte (walk-over). Met aanvullende metingen kan uiteraard een hogere nauwkeurigheid kan worden bereikt. De afwijkingen van het meetsysteem moeten worden opgeteld bij die uit het boorproces en ondergrond.

Vervolg

Met het project is er veel inzicht ontstaan in omvang en ontstaan van de gemeten afwijkingen bij horizontale boringen. Het vervolg ligt daarmee voor de hand: het ontwikkelen van een voorspellingstool waarmee de te realiseren nauwkeurigheid voorafgaand aan de uitvoering van een horizontaal gestuurde boring in beeld kan worden gebracht. Juist deze tool zal helpen om in de drukke ondergrond een schadevrije weg voor nieuwe kabels en leidingen te vinden. De eerste stappen voor deze tool zijn inmiddels gezet.