DE69126891T2

DE69126891T2 - Pulsierungsdüse für selbsterregte schwingung einer bohrflüssigkeitsstrahlströmung

Info

Publication number: DE69126891T2
Application number: DE69126891T
Authority: DE
Inventors: Almeida Sextus De; William Griffin
Original assignee: PULSE IRELAND
Current assignee: PULSE IRELAND
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: ZA927918B; FI941741A0; JPH07504722A; NO941349D0; US5495903A; CA2121232A1; WO1993008365A1; AU8666291A; NO941349L; AU659105B2; BR9107323A; BG98770A; DE69126891D1; FI941741A; NO305407B1; EP0607135A1; EP0607135B1; RU2081292C1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulsationsdüse für selbsterregte Oszillationen eines thixotropischen Fluids, beispielsweise eines Bohrfluid-Jetstrahls, insbesondere in Einzeldreh- oder Drei-Kegel-Bohrern, die beim Einbringen tiefer Bohrungen zur Erforschung von Öl- und Gasvorkommen verwendet werden.

STAND DER TECHNIK

Über den die mechanische Wirkung eines Bohrers unterstützenden Schrämvorgang eines Schlammstrahls weiß man sehr gut Bescheid. Der Bohrschlamm schmiert und kühlt auch den Bohrkopf und wird zirkuliert, um so Bruchstücke und Steintrümmer wegzuführen. Normalerweise wird der Bohrschlamm in einem kontinuierlichen Strom durch eine Reihe von konischen oder sich verengenden Düsen hindurch geführt, die in über den Bohrer-Drehmeißeln befindlichen Schlitzen beinhaltet oder in den Seiten des Bohrkopfes abgegrenzt sind.
Es ist auch bekannt, daß gepulste Strahlen gegenüber kontinuierlichen Strahlen signifikante Vorteile bezüglich des Schrämeffekts aufweisen. Durch das Aufbringen sich verändernder Belastungen auf eine Gesteinsformation können gepulste Strahlen nicht nur einen hohen momentanen "Wasserhammer"-Effekt sondern auch hohe Zugbeanspruchungen auf die Druckfestigkeit der Gesteinsformation erzeugen. Dies würde aufgrund der Reflexion der Spannungswellen, bevor irgendeine mechanische Scher-, Meißel- oder Abschabwirkung des Bohrkopfes auftritt, zur Schwächung der Gesteinsformation, zu einer schnelleren Entfernung der Trümmer und zur schnelleren Eindringraten führen.
Ein zum Einbringen eines Bohrloches bestimmtes Werkzeug, das durch mechanische Unterbrechung oder mechanische Erregung des Standart- oder ständigen Bohrfluidstrahls erzeugten pulsierten Strahls erzeugt, würde große Energieverluste wie auch mechanischen Verschleiß auf den sich unerläßlich bewegenden Teilen und Dichtungen bewirken. Oszillierende Ventilanordnungen, um ein Pulsieren eines Stroms zu bewirken, sind beispielsweise in der europäischen Patentschrift Nr. 0 333 484 A und Nr. 0 370 709 A beschrieben. In der britischen Patentschrift Nr. 2,104,942 A ist eine Düse zum Einschränken eines Stroms und zum Induzieren von Kavitation beschrieben, d.h. der Bildung von Blasen im Fluid, die bei Kontakt mit der Gesteinsformation implodieren, was die bohrende Fläche schwächt und erodiert. Um das Abführen von Gesteinstrümmern zu verbessern, wird jedoch auch Fluid mit höherem Druck durcheine keine Kavitation erzeugende Düse geführt, um einen Querstrom zu schaffen. Es wird bevorzugt, daß eine einzelne Düse, die einen schnell oszillierenden gepulsten Strom liefert, diese Effekte effizienter erzielen würde.
Eine selbsterregte, akustisch in Resonanz tretende Düse, die bewirkt, daß der emittierte Strahl mit großen, einzelnen Wirbelringen aufgebaut wird, ist durch V.E. Johnson, Jr. et al (Transaktions of ASME, Vol. 106, Juni 1984282) beschrieben. Eine Düse mit einem einen reduzierten Durchmesser aufweisenden "Instrumentenrohr (organ pipe)"- Abschnitt zum Erzeugen akustisch in Resonanz kommender stehender Wellen innerhalb der Düse induziert Erregungen und außerhalb der Düse eine Strahlstrukturierung, was auch durch Kavitation begleitet sein kann. Dieser Vorschlag gibt jedoch keinen Hinweis, daß selbsterregte Oszillationen des Strahls innerhalb der Düse induziert werden können, um so einen sehr schnell pulsierenden Strahl zu erzeugen, wenn der aus der Düse austritt. Des weiteren sind akustisch in Resonanz kommende Düsen mit dem Problem behaftet, daß die Düsenlänge durch den im Bohrer zum Plazieren der Düsen verfügbaren Zwischenraum begrenzt ist. Düsenverlängerungen sind auch bruchgefährdet und beim Einbringen eines Bohrlochs unterliegen sie der Gefahr des Versagens.
Eine Düse für die selbsterregte Oszilattion eines newtonschen Fluids, wie beispielsweise Wasser, die einen gepulsten Strahl zum Schneiden von zerbrechlichen Materialien verwendet, wurde durch Z.F. Liao und D.S. Huang (Referat 19, 8. Internationales Symposium der Jet Cutting Technology (1986), Durham, England) erforscht. Die Düse umfaßt einen einfachen achsensymmetrischen Hohlraum mit einer Ein- und einer Auslaßöffnung, die einen kleineren Durchmesser aufweisen als der Hohlraum. Periodische Druckpulse werden in der Scherschicht zwischen dem Strahl im Hohlraum und dem umgebenden Fluid erzeugt, und der Strahl oszilliert, wenn er aus der Düse in die Atmosphäre ausströmt. Hierin findet sich jedoch keine Lehre eines ähnlichen Effektes in einem nicht newtonschen oder thixotropischen Fluid, wie beispielsweise Bohrschlamm, der aus einer Düse in eine Hochdruck- Fluidumgebung im Gegensatz zur Umgebungsluft austritt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es wurde nun herausgefunden, daß ein selbsterregter gepulster Strahleffekt, ähnlich zu dem von Liao und Huang beschriebenen Typs, mit einem Hochdruckbohrfluid in einer Düse erzeugt werden kann, die einen achsensymmetrischen Hohlraum begrenzt. Dieser Effekt ist von einer sehr signifikanten Drucklast oder einem "Gegendruck" am Bohrlochende unabhängig, die in dem den Bohrstrang umgebenden Ring durch das Gewicht des Bohrschlamms und der Bohrtrümmerteile und durch den hydrostatischen Druck des Bohrschlamms erzeugt werden. Überraschenderweise kann ein selbsterregter gepulster Strahl mit einer sehr schnellen Schwingungsfrequenz erzeugt werden, die in einem deutlich regelmäßigen, niedrigen Frequenzmuster moduliert ist. Der letztere Effekt ist bei der Erhöhung der Spannungsablenkung und dem Aufbrechen der Gesteinsformation vorteilhaft.
Die vorliegende Erfindung überwindet somit die Nachteile der Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik und schafft eine Düse für selbsterregte Schwingungen eines Schlammstrahls, die einen gepulsten Strom erzeugt, der beispielsweise in bestehende Düsenschlitze ohne spezielle Anpassung in standardgemäßen, 3-kegeligen Bohrern eingesetzt werden kann, wobei die Bohrraten sehr stark erhöht werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Pulsationsdüse für selbsterregte Schwingungen eines Fluids geschaffen, welche Düse einen Hohlraum (3) definiert, der eine achsensymmetrische Einlaßöffnung (2) und Auslaßöffnung (4) aufweist, wobei die Einlaßöffnung angepaßt ist, einen einströmenden Bohrfluidstrom zu begrenzen und zu beschleunigen, der Durchmesser (D&sub3;) der Auslaßöffnung größer ist als der Durchmesser (D&sub1;) der Einlaßöffnung und der Durchmesser des Hohlraums (D) größer ist als der Durchmesser (D&sub3;) der Auslaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallänge (L) des Hohlraums derart gewählt, daß (L) > (D&sub3;), um so die zyklische Ausbreitung von Störungen an einer Schergrenze zu induzieren, die zwischen einem direkt durch die Düse hindurchgehenden thixotropischen Fluid und einem momentan im Hohlraum eingeschlossenen thixotropischen Fluid definiert ist, wodurch ein selbsterregt oszillierender Fluidstrom innerhalb der Düse induziert wird und ein schnell pulsierender Strahl aus der Düse austritt.
Die Einlaßöffnung definiert vorzugsweise konische oder sich einwärts verjüngende Seitenwände (31). Es wird insbesondere bevorzugt, daß die Axiallänge der Einlaßöffnung größer ist als die Axiallänge (L) des Hohlraums. Die Auslaßöffnung definiert vorzugsweise zylindrische Seitenwände, kann jedoch auch konische oder sich auswärts verjüngende Seitenwände definieren. Der Hohlraum ist vorzugsweise zylindrisch. Der Schnitt der gekrümmten zylindrischen Wand und des ebenen Bodens und der Deckenflächen des Hohlraums ist vorzugsweise gekrümmt, d.h. er ist nicht durch einen rechten Winkel definiert.
Vorteilhafterweise ist die Verschneidung des Hohlraumbodens und der Auslaßöffnung-Seitenwände durch eine scharfe Kante definiert. Die scharfe Kante ist vorzugsweise gehärtet, am besten durch eine Beschichtung oder durch einen Einsatz aus Diamant oder CBN.
Das Verhältnis D&sub3;:D&sub1; beträgt vorzugsweise 1,01 bis 1,30, insbesondere 1,10 bis 1,23.
Die Düse kann zwei miteinander kommunizierende Hohlräume definieren, die durch eine Trennwand, die eine achsensymmetrische Zwischenöffnung definiert, geteilt sind, wobei der Durchmesser (D&sub2;) der Zwischenöffnung gleich groß oder größer ist als der Durchmesser (D&sub1;) der Düseneinlaßöffnung, wobei in diesem Fall die Länge L der Hohlräume vorzugsweise dergestalt ist, daß: L < 3 D&sub1; + 3D&sub2;.
Die Erfindung schafft ebenso ein Bohrwerkzeug oder eine Bohrerspitze, die eine Düse für selbsterregte Schwingungen eines Bohrfluids, wie sie hierin beschrieben ist, beinhaltet.
Des weiteren schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bohren eines Bohrlochs, bei der ein Bohrwerkzeug, das eine Pulsationsdüse, wie sie hierin beschrieben ist, beinhaltet, wobei Bohrfluid der Düse unter einem Druck von größer als ungefähr 120 p.s.i. zugeführt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Längsquerschnitt durch eine Pulsationsdüse gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2a bis 2d zeigen schematisch die theoretisch angenommene Fortpflanzungsweise eines selbsterregten oszillierenden Stroms durch die Düse nach Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Längsquerschnitt durch eine Pulsationsdüse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 zeigt einen Längsquerschnitt durch eine Pulsationsdüse gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, in dem Druck gegenüber der Zeit aufgetragen ist, wobei während eines Tests der Düsen- oder Staudruck aufgezeichnet ist, und
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, in dem Druck gegenüber der Zeit aufgetragen ist, wobei während des gleichen Tests (a) der Leitungsdruck und (b) der Gegendruck aufgezeichnet ist.
Fig. 1 zeigt eine Pulsationsdüse gemäß einer ersten und einfachsten Ausführungsform der Erfindung. Die Düse umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 1, das eine Einlaßöffnung 2 mit einem Durchmesser D&sub1; definiert, das mit einem Hohlraum 3 in Verbindung steht, der eine zylindrische Form, einen Durchmesser D und eine Axiallänge L aufweist und der wiederum mit einer Auslaßöffnung 4 mit einem Durchmesser D&sub3; in Verbindung steht. Die Ecken 5 des Hohlraums sind vorzugsweise mit einem Radius von beispielsweise 2 mm abgerundet. Die Verschneidung zwischen dem Hohlraumboden 6 und der Auslaßöffnungseitenwände 7 ist vorzugsweise eine scharfe gehärtete Kante und kann durch einen mit künstlichen Diamanten oder mit kubischem Bohrnitrid (CBN) versehenen Einsetzring oder mit einer Kantenbeschichtung ausgebildet sein. Die Verschneidung zwischen der Hohlraumdecke 8 und der Seitenwände 9 der Einlaßöffnung 2 kann ebenso eine scharfe, gehärtete Kante sein. Wie nachfolgend beschrieben, sind diese Kantenbereiche äußerst wichtig bei der Initiierung der Fortpflanzung von Wirbelstörungen, wenn Bohrfluid durch die Düse unter Druck hindurchströmt.
Das bevorzugte Verhältnis D&sub1;, D&sub3;, D und L ist wie zuvor beschrieben, es ist jedoch wesentlich, daß D&sub3; größer ist als D&sub1; und daß D deutlich größer ist als D&sub1; oder D&sub3;. Die Länge L des Hohlraums muß sorgfältig ausgewählt werden - wenn sie zu kurz ist, wird ein Fluid in einem geraden Strahl durch die Düse hindurchpassieren, ohne die Fortpflanzung der gewünschten Strömungsstörungen zwischen der Grenzfläche eines Hochdruckfluidstrahls, der von der Öffnung 2 zur Öffnung 4 geht, und einem Fluid unter niedrigem Druck, das für eine längere Zeitspanne im Hohlraum verbleibt. Wenn L zu groß ist, könnten Störungen, die nicht zyklisch oder unregelmäßig sind, sich fortpflanzen, dies wird jedoch nicht die schnellen, zyklischen selbsterregten Schwingungen des Fluids im Hohlraum an der Strömungszwischenfläche produzieren, was gewünscht ist und einen regelmäßigen, pulsierenden Fluidstrom erzeugt, der aus der Öffnung 4 austritt. Die Nettohohlraumlänge kann durch zwei benachbarte Hohlräume wirkungsvoll erhöht werden, wie es unter Bezugnahme zur Fig. 3 nachfolgend beschrieben ist. In einem Beispiel ist L vorzugsweise zwischen 17 und 29 mm, wenn D&sub3;:D&sub1; 1,10 bis 1,23 ist, wobei vorgegeben ist, daß D&sub1; ungefähr 10 mm beträgt.
Die Fig. 2a bis 2d stellen eine theoretisch angenommene Fortpflanzungsart von Störungen im unter Druck stehenden Fluidstrom durch die in der Fig. 1 gezeigten Düse dar. Es wird verständlich sein, daß es schwierig ist, die tatsächliche Art der Fortpflanzung im Laboratorium zu beobachten, da die nachgewiesene Schwingungsfrequenz extrem hoch ist. Wie in der Fig. 2a gezeigt ist, wird zuerst ein Hochdruckfluidstrahl 10 durch die Öffnung 2 hindurchgeführt, die aufgrund der Strömungsbeschränkung und Durchmesserreduzierung die Geschwindigkeit sehr schnell erhöht, verglichen mit dem Fluid beim Eindringen in die Düse und verglichen mit einem Fluid 11 im Restteil des Hohlraums.
Das Fluid 11 wird insbesondere wegen der relativ hohen Dichte und Viskosität von Bohrschlämmen allgemein hohen Scherkräften an der Grenzschicht zwischen ihr und dem Strahl 10 unterworfen. Die Scherung verursacht Wirbelringe, die sich um den Strahl herum ausbilden. Diese Wirbel pflanzen sich anfänglich an der Kante der Öffnung 2 fort und bewegen sich, wie in der Fig. 2b gezeigt ist, in geordneter Weise die Grenzschicht herunter bis sie auf die Kante der Öffnung 4 auftreffen. Durch diese Stufe wird die Ausdehnung des Strahls bewirken, daß sich die Wirbelringe von der Grenzschicht wegbewegen und sich fortpflanzen oder stromaufwärts zu der sensitiven Anfangsschertrennregion 12, die benachbart der Kante der Öffnung 2 liegt, zurückführen, wie es in der Fig. 2c gezeigt ist. Dies induziert Wirbelschwankungen. Die innewohnende Instabilität der Schertrennung an der Grenzschicht des Strahls verstärkt die kleinen Störungen, die an der Anfangsschertrennregion aufgezwungen werden.
Die verstärkte Störung wird dann abwärts wandern, um wieder auf die Kante aufzutreffen, wie es in der Fig. 2b gezeigt ist. Daraufhin wiederholt sich das ganze und eine Schleife ist mit eingeschlossen, die sich aus der Ausströmung (Fig. 2b), der Rückkopplung (Fig. 2c) und der Verstärkung (Fig. 2d) zusammensetzt.
Als Folge hiervon wird eine starke Oszillation in der Scherschicht und der potentielle Strahlkern entwickelt. Ein fluktuierendes Druckfeld kann sich innerhalb des Hohlraums als Ganzes absetzen und die Geschwindigkeit des Strahls, der aus der Auslaßöffnung 4 ausströmt, variiert periodisch.
Es sollte gewürdigt werden, daß die Schwingung ohne irgendwelche äußere Anregung entsteht und somit als "selbsterregend" beschrieben wird. Somit werden keine sich bewegenden Teile oder Ventilanordnungen benötigt, um einen gepulsten Strom zu erzeugen.
Eine wie in der Fig. 1 gezeigte Düse kann in die Düsenhalteschlitze der meisten Bohrkopfausbildungen eingesetzt werden.
Die Fig. 3 zeigte eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Düse 20 eine Einlaßöffnung 21 mit einem Durchmesser D&sub1; und einen Hohlraum umfaßt, der durch eine eine Zwischenöffnung 25 mit einem Durchmesser D&sub2; definierende Trennwand 24 in zwei Hohlräume 22 und 23 gleicher Größe (jede hat eine Länge L und einen Durchmesser D) unterteilt ist, und eine Auslaßöffnung 26 mit einem Durchmesser D&sub3; aufweist. Die Länge und Durchmesser der Hohlräume 22 und 23 müssen nicht die gleichen sein. Beispielsweise kann der Hohlraum 23 einen leicht größeren Durchmesser aufweisen. Diese Anordnung erlaubt in den Hohlräumen 22 und 23 die Fortpflanzung zweier einzelner geschlossener Schleifen, wie sie zuvor beschrieben wurden, und ergibt aufgrund der größeren Gesamthohlraumlänge eine größere Nettogeschwindigkeitszunahme im Strahl, der aus der Öffnung 26 ausströmt.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Düse 30 einen zylindrischen Hohlraum 32, eine zylindrische Wände aufweisende Auslaßöffnung 33 und eine vergrößerte Einlaßöffnung 31 aufweist, die sich auswärts geneigte trompetenförmige Wände hat. Es sollte beachtet werden, daß eine kurze Zylinderfläche an der Stelle 34 nach den sich verjüngenden Flächenenden vorhanden ist. Dies kann im Bereich von 3 mm sein, wenn die sich verjüngenden Wände beispielsweise im Bereich von 19 mm sein würden. Die Länge des Hohlraums 32 in diesem Beispiel würde ungefähr 27 mm betragen. Eine derartige Düse kann aus einer Legierung bestehen, die beispielsweise aus 84 Vol% Wolframkarbit und 16 Vol% Kobalt besteht.
Die trompetenförmige Einlaßöffnung 31 hat den Effekt, daß verglichen mit den unter Bezugnahme zu den Fig. 1 und 3 beschriebenen zylindrischen Einlaßöffnungen der Bohrschlamm in den Düsenhohlraum zusammengeführt wird und Fluiddruckverluste reduziert werden. Überraschenderweise wird das Fluid mehr zusammengeführt als erwartet und ein "vena contracta"-Effekt wird produziert, der möglicherweise der Tatsache zu verdanken ist, daß der Bohrschlamm thixotropisch ist, d.h. dessen Viskosität nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab, und in dieser Situation wird der Anfangsstrahl im Hohlraum durch das umgebende Fluid mit niedriger Geschwindigkeit/höherer Viskosität zusammengedrückt Dieses Phänomen kann bei dieser Ausführungsform auch zu einer größeren Scherung an der Strahlgrenze im Hohlraum führen.

TESTERGEBNISSE

Eine mit den folgenden kritischen Abmessungen übereinstimmende Düse wurde getestet, wobei Bohrschlamm verwendet wird, der mit einer Leitungsgeschwindigkeit von 57,5 m/s zugeführt wurde.
Einlaßöffnungsdurchmesser 13 mm.
Auslaßöffnungsdurchmesser 14 mm.
Hohlraumlänge 17 mm.
Die Fig. 5 zeigt die sehr schnelle Oszillation des Drucks innerhalb der Düse während des Testes. Die Hauptdruckschwankung über der Zeit variiert auch mehr oder weniger, wie es durch die gestrichelte Kurve dargestellt ist.
Dies wurde zuvor als Modulation der Schwingungsfrequenz erwähnt. Es können jedoch eine hohe Frequenz (beispielsweise größer als ungefähr 1 KHz) und eine niedrige Frequenz (beispielsweise größer als ungefähr 20 Hz) Primäroszillationen induziert werden. Die modulierte Frequenz ist dann typischerweise 0,25 bis 10 Hz.
Die Fig. 6 zeigt die entsprechende Variation des Drucks gemessen (a) im Fluidstrom stromaufwärts der Düse (Leitungsdruck) und (b) im Fluidstrom stromabwärts der Düse (Gegendruck).

Claims

1. Pulsationsdüse für selbsterregte Schwingungen eines Fluids, welche Düse einen Hohlraum (3) definiert, der eine achsensymmetrische Einlaßöffnung (2) und Auslaßöffnung (4) aufweist, wobei die Einlaßöffnung angepaßt ist, einen einströmenden Bohrfluidstrom zu begrenzen und zu beschleunigen, der Durchmesser (D&sub3;) der Auslaßöffnung größer ist als der Durchmesser (D&sub1;) der Einlaßöffnung und der Durchmesser des Hohlraums (D) größer ist als der Durchmesser (D&sub3;) der Auslaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallänge (L) des Hohlraums derart gewählt ist, daß (L) > (D&sub3;), um so die zyklische Ausbreitung von Störungen an einer Schergrenze zu induzieren, die zwischen einem direkt durch die Düse hindurchgehenden thixotropischen Fluid und einem momentan im Hohlraum eingeschlossenen thixotropischen Fluid definiert ist, wodurch ein selbsterregt oszillierender Fluidstrom innerhalb der Düse induziert wird und ein schnell pulsierender Strahl aus der Düse austritt.

2. Pulsationsdüse nach Anspruch 1, bei der die Einlaßöffnung sich einwärts verjüngende Seitenwände (31) definiert.

3. Pulsationsdüse nach Anspruch 2, bei der die Axiallänge der Einlaßöffnung größer ist als die Axiallänge (L) des Hohlraums.

4. Pulsationsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Auslaßöffnung zylindrische oder nach außen konische Seitenwände definiert.

5. Pulsationsdüse nach Anspruch 4, bei der der Schnitt des Hohlraumbodens und der Seitenwände der Auslaßöffnung durch eine scharfe Kante definiert ist.

6. Pulsationsdüse nach Anspruch 5, bei der die scharfe Kante gehärtet ist.

7. Pulsationsdüse nach Anspruch 6, bei der die scharfe Kante durch eine Beschichtung oder durch einen Einsatz aus Diamant oder kubischem Bornitrid gehärtet ist.

8. Pulsationsdüse nach Anspruch 1, bei der das Verhältnis D&sub3; : D&sub1; 1,01 bis 1,30 beträgt.

9. Pulsationsdüse nach Anspruch 8, bei der das Verhältnis D&sub3; : D&sub1; 1,10 bis 1,23 beträgt.

10. Pulsationsdüse nach Anspruch 1, die zwei miteinander in Verbindung stehende Hohlräume definiert, die durch eine Trennwand, die eine achsensymmetrische Zwischenöffnung definiert, geteilt sind, wobei der Durchmesser (D&sub2;) der Zwischenöffnung größer ist als der Durchmesser (D&sub1;) der Düseneinlaßöffnung.

11. Pulsationsdüse nach Anspruch 10, bei der die Länge (L) der Hohlräume derart gewählt ist, daß L < 3D&sub1;+ 3D&sub2;.

12. Bohrwerkzeug oder Bohrkrone mit einer Düse für selbsterregte Schwingungen eines Bohrfluids nach einem der vorhergehenden Ansprüche.