Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie ...

Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie-Forschungsbohrung Groß Schönebeck 3/90
Bild 4.4.3: Zeitlicher Ablauf eines Equilibriumtests nach Weng et al. (2002). Aufgetragen
sind Druck- und Fließratenverlauf mit der Zeit. Zu Beginn erfolgt eine Injektionsphase
bei hoher Rate Q zur Rissinitiierung und –fortleitung. Nach einer Zeit tp
wird die Injektionsrate schlagartig auf das Niveau q verringert, der Behandlunsgdruck
fällt initial auf das Niveau von Psd und nach einer Zeit teq stellt sich der Equilibrium-
Druck Peq ein. Sobald ein geringer Anstieg des Druckes registriert wird, wird die Bohrung
eingeschlossen und der folgende Druckabfall aufgezeichnet. Beim finalen Einschluss
der Bohrung erfolgt auf Grund geringer residualer Rissöffnungsweiten ein geringer
Druckabfall um den Betrag von ∆Psi.
Der wesentliche Unterschied des beschriebenen Tests zu einer konventionellen shutin
Auswertung ist, dass während der gesamten Injektionsphase der Behandlungsdruck
oberhalb des Rissschließdrucks verbleibt. Die Rissweiten sind am Ende des
Tests bereits sehr gering. Der initiale Druckabfall beim finalen shut-in steht für den
Rest an Reibung und Tortuosität, der vom Equilibrium-Druck subtrahiert werden
muss. Der resultierende Druck unterscheidet sich vom eigentlichen Rissschließdruck
dann nur noch um den verbleibenden Nettorissdruck (Druck im zentralen Bereich des
Risses während seiner Fortleitung/Offenhaltung). Dieser ist jedoch auf Grund des
vorher erfolgten sukzessiven Druckabbaus bereits auf ein minimales Niveau abgesenkt
worden. Auf diese Weise kann der Rissschließdruck wesentlich genauer bestimmt
werden als es mit konventionellen Methoden - auf Grund des hohen residualen
Nettorissdruckes nach dem shut-in - möglich wäre.
Das Niveau von q sollte sich dabei an dem Niveau orientieren, welches vorher während
des Stufentests als Übergang zwischen hydraulischem und mechanischem Gebirgsverhalten
diagnostiziert wurde (q sollte leicht oberhalb des Matrixabflusses liegen).
Wird q zu hoch oder zu niedrig eingestellt, wird kein Equilibrium-Druck erreicht,
da der Riss entweder zu schnell oder gar nicht schließt.
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STR 04/16