Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie ...

Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie-Forschungsbohrung Groß Schönebeck 3/90
Auswertung der Pumpexperimente mit der Multirate-Superposition-Plot-
Technique
Mit der bereits beschriebenen Multirate-Superposition-Plot-Technique (MSPT, siehe
Kap. 3.1) wurden auch die Stimulationstests vom Februar 2003 ausgewertet.
Zur Stimulation der Vulkanite sind in Februar und März 2003 die so genannten Wasserfracs
durchgeführt worden. Da beim Fracen zusätzlich zur Porenstruktur neue
Fließwege entlang von Klüften erzeugt bzw. bestehende Risssysteme wieder geöffnet
werden, ist die Annahme radialer Anströmung nur bedingt zulässig für diese
Tests. Trotz dieser Einschränkung erscheint ein sich öffnender bzw. schließender
Riss als deutliche Änderung der Transmissibilität und des Skins.
Tabelle 4.1.1: Parameter zur Auswertung der in der Bohrung Groß Schönebeck
3/90 durchgeführten Pumptests.
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Variable Größe
µ Viskosität 4 10 -4 Pa s
c Isothermale Kompressibilität 5 10 -10 Pa -1
φ Mittlere Porosität der Reservoirgesteine 0.05
rw Bohrlochradius 0.075 m
h Reservoirmächtigkeit 100 m
Aus der Testserie wird „Test d“ (siehe Bild 4.1.1) ausgewählt, da dieser sowohl moderate
Injektionsraten von bis zu 6 l/s als auch ausreichend lange Injektionszeiten
aufweist. Die für die Bestimmung von Transmissibilität und Skin notwendigen Größen
µ, c, φ, rw und h sind in Tab. 4.1.1 angegeben.
Aus der Testserie wird „Test d“ (siehe Bild 4.1.1) ausgewählt, da dieser sowohl moderate
Injektionsraten von bis zu 6 l/s als auch ausreichend lange Injektionszeiten
aufweist. Die für die Bestimmung von Transmissibilität und Skin notwendigen Größen
µ, c, φ, rw und h sind in Tab. 4.1.1 angegeben.
Einzelne Fließratenabschnitte mit hinreichender Injektionsdauer wurden aus Test D
für eine Auswertung mit der MSPT ausgewählt, um die Druckabhängigkeit der
Transmissibilität und des Skins abzuschätzen (Bild 4.1.4). Für jeden Fließratenabschnitt
wurde der mittlere Druck bestimmt, in den Porendruck (pp) umgerechnet
und der effektive Druck (peff) als Differenz aus Auflastdruck und Porendruck daraus
ermittelt (Gesetz von Terzaghi; Terzaghi, 1923). Die Transmissibilität ist in „mDm“
angegeben, 1 mDm entspricht 10 -15 m³.
Die Transmissibilität zeigt mit wachsendem Porendruck (d. h. mit fallendem effektivem
Druck) zuerst eine langsame Zunahme, die in einen rapiden Anstieg bei hohem
STR 04/16