Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie ...

Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie-Forschungsbohrung Groß Schönebeck 3/90
Die Zunahme der hydraulischen Konnektivität korreliert nicht mit der weiterhin abnehmenden
elektrischen Konnektivität, worin sich die unterschiedliche Struktursensitivität
des hydraulischen Transportes und der elektrischen Leitfähigkeit zeigt. Da die
Permeabilität stärker vom Porenradius abhängig ist als die elektrische Leitfähigkeit,
erfolgt der hydraulische Transport nur über die größeren Kanäle und ist damit heterogener
verteilt als der elektrische (David et al., 1990). Einfache Netzwerkmodelle
zeigen, dass die elektrische Tortuosität stets kleiner als die hydraulische ist (z. B.
Dullien, 1992).
2.3 Durchströmungsversuche an Reservoirgesteinen
mit Beiträgen von M. Wolfgramm und A. Seibt.
In Vorbereitung der geplanten Open-hole-Stimulation mit Wasser aus einem Grundwasserleiter
sind Versuche zur Konditionierung des Injektionsfluides durchgeführt
worden. Wichtige Aussagen für dieses Konditionierungskonzept lieferten dabei die
hier dokumentierten Ergebnisse des Durchströmungsversuches eines Rotliegend-
Sandsteins. Ziel des Experimentes war u. a. die Reaktion von Tonmineralen auf
chemisch unterschiedlich zusammengesetzte Injektionsfluide zu erfassen und zu
messen, ob z. B. eine Reduzierung der Permeabilität durch Quellung und/oder Mobilisation
von Tonmineralen erfolgen würde.
Ausgangspunkt war dabei eine petrographische Untersuchung von verschiedenen
Rotliegend-Bohrkernen der Bohrung Groß Schönebeck 3/90, welche die lithologische
Zusammensetzung der Rotliegend-Sedimente und ihres Inventars an Tonmineralen
zeigen. Nach der Durchströmung wurde der Kern mikroskopisch untersucht. Die
chemische Analyse der Wässer aus dem durchströmten Bohrkern sollten Hinweise
auf Lösungs- und Fällungsreaktionen bzw. Tonmineralmobilisierung liefern.
Der Durchströmungsversuch stellt im Labormaßstab die hydraulische Stimulation
nach, welche im Rahmen massiver Wasserfracs der Rotliegendgesteine erfolgen
wird. Somit lassen sich Schlussfolgerungen über das hydraulische Verhalten während
der Stimulationsexperimente gewinnen (Bild 2.3.1).
In diesem Versuch wurden in 18 Tagen etwa 3 % der vorhandenen Kalzitzemente
gelöst. Unter der Annahme, dass Dolomitzemente mit ähnlichen Anteilen beansprucht
wurden und dass eine Freisetzung von weiteren kogenetischen Mineralen
(Hämatit etc.) erfolgt, kann durch die Verwendung von angesäuerten Injektionsfluiden
eine deutliche Erhöhung der Porositäten stattfinden. Das sollte vor allem deshalb von
Bedeutung sein, weil die Durchflussmengen und Temperaturen in den Rotliegend-
Sandsteinen der Bohrung selbst deutlich höher sind, als es im Durchströmungsversuch
simuliert wird.
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STR 04/16