Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie ...

Experimente zur Produktivitätssteigerung in der Geothermie-Forschungsbohrung Groß Schönebeck 3/90
4.5 Modellierung der Rissbildung während der Stimulation (Hauptphase)
mit Beiträgen von B. Legarth
Zur 3D-Modellierung wurde ein kommerzielles Risssimulationsprogramm (FIELDPRO
FRACPRO TM , Fa. RES) verwendet. Die Rissdimensionen, -geometrie, -anzahl und
Rissinitiierungsteufen sind stark abhängig von den jeweiligen mechanisch-physikalischen
Eigenschaften der Gebirgsbereiche, in denen sich der Riss ausbreitet. Ebenso
relevant sind die variablen Behandlungsparameter: Fließrate, Fluid- und Stützmittelmengen,
Fluidrheologie und Stützmittelkonzentration. Bild 4.5.1 stellt daher ein idealisiertes
Rissabbild dar.
Bild 4.5.1: Dreidimensionales Rissmodell (aus Legarth, 2003; nach Crokett et al.,
1986).
Für die Modellierung wurden allein die Bohrlochsohlendruckdaten der Hauptphase
der Stimulationsbehandlung verwendet. Die Aufzeichnungen endeten durch die Kabelhavarie
bei Erreichen einer Injektionsrate von 80 l/s und dem dadurch bedingten
Verlust der Messsonde.
Aus den aufgezeichneten Druckdaten und Fließraten wurde mit Hilfe des 3D-Risssimulators
ein Rissausbreitungsmodell gerechnet. Hierzu wurden ebenfalls detaillierte
Daten der hydraulischen und mechanischen Parameter des Gebirges berücksichtigt.
Bild 4.5.2 zeigt einen Vergleich zwischen den gemessenen und modellierten Druckkurven
(Pressure Match) in den beiden oberen Graphiken. Eine gute Anpassung, wie
sie hier zu sehen ist, stellt eine plausible Lösung des Modells für die Rissausbreitung
und die daraus resultierenden Rissdimensionen (Fracture Dimensions) dar, die in
den beiden unteren Graphiken gezeigt werden.
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