Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

zone untersucht werden. Im Jahr 2002 wurde vorbereitend
eine 2,2 km tiefe Pilotbohrung gebohrt und zur genauen
Lokalisierung von Mikrobeben unterhalb von 3 km Tiefe
mit einer Seismometerkette bestückt. Die an der Oberfläche
und unter Tage gewonnenen seismischen Daten wurden
genutzt, um die 2004 begonnene und 2005 fortgesetzte
Hauptbohrung genau in einen Bereich zu lenken, in dem
ständig kleine, sich wiederholende Erdbeben auftreten.
Die Bohrlokation liegt westlich der vertikal verlaufenden
San Andreas-Störungszone in einem Abschnitt, der sowohl
durch aseismisches Kriechen als auch durch die
wiederkehrenden Kleinbeben deformiert wird. Er grenzt
direkt an einen Bereich weiter südlich, in dem sich etwa
alle 25 Jahre Erdbeben der Magnitude Mw = 6 wiederholen.
Zur Beobachtung dieser Beben wurde das Gebiet mit
einem sehr dichten geophysikalischen Messnetz ausgerüstet,
dessen Daten zur hochgenauen Lokalisierung von
SAFOD dienten und für das SAFOD-Experiment genutzt
werden können. Während der Bohrungsphasen wurden die
erbohrten Gesteine kontinuierlich beprobt, gelegentlich in
wichtigen Bereichen Bohrkerne gezogen, sowie ein sehr
ausführliches geophysikalisches Messprogramm im Bohrloch
durchgeführt. Gesteinsproben und gewonnene Fluide
werden detailliert in den beteiligten Labors untersucht.
Das Durchteufen der San Andreas Verwerfung erfolgte in
zwei Phasen.
2004, Phase 1:
• Vertikales Abteufen der Bohrung im 17 1/2"- Bohrdurchmesser
bis zur Teufe 1.445 m
• Sichern dieses Abschnittes durch einen 13 3/8"-Rohreinbau
und Zementation
• Ablenken der Bohrung im 12 1/4"-Bohrdurchmesser
in Richtung San Andreas Verwerfung mit Neigungsaufbau
bis 55°
• Sichern des gesamten Bohrlochs durch den Einbau und
die Zementation einer 9 5/8"-Verrohrung
• Beendigung der Bohrarbeiten im 8 1/2"-Bohrdurchmesser
in 2004 in Teufe 3.068 m
• Kerne wurden erbohrt in den Teufenbereichen 1.462
bis 1.470 m sowie 3.056 bis 3.068 m.
• Die Bohrung wurde im vertikalen Abschnitt der 9 5/8"-
Verrohrung mit spezieller Sensorik (Glasfasertechnik)
zur Beobachtung und Messung von Verformungen der
Verrohrung ausgestattet. Gleichzeitig wurden nach
Ende der Bohrarbeiten 2004 eine Vielzahl von Messeinsätzen
in Vorbereitung der geplanten Weiterführung
der Arbeiten 2005 durchgeführt.
2005, Phase 2:
Abb.14:Schnitt durch die SAFOD-Hauptund
Pilotbohrung und die San Andreas-
Störungszone. Im Jahr 2004 wurde die im
unteren Bereich abgelenkte Hauptbohrung
3.068 m tief abgeteuft; 2005 wurde
sie auf 3.997 m vertieft. Die Farben im
Hintergrund zeigen die elektrische Leitfähigkeit.
Section across the SAFOD Pilot and Main
well and the San Andreas Fault Zone. The
deviated main well was drilled in the year
2004 down to 3068 m depth and deepend
in 2005 to 3997 m depth. The background
colors depict the electrical conductivity
along the section.
• Herausbohren aus der Verrohrung im 8 1/2"-Bohrdurchmesser
und Fortführung der Bohrarbeiten in
Richtung der San Andreas Verwerfung mittels Richtbohrtechnik
unter Beibehaltung der Bohrlochneigung
von ca. 55°
• Durchbohren der Bereiche der San Andreas-Verwerfung
unter Anwendung spezieller bohrtechnologischer
Abläufe und Techniken zur Beherrschung der gebirgsbedingten
Schwierigkeiten wie Instabilitäten, massive
Bohrlochrandausbrüche, Bohrkleinaustragsprobleme,
Festwerden des Bohrstrangs usw.
• Für das Durchbohren der San Andreas-Verwerfung
war der kontinuierliche Einsatz von LWD (Logging
While Drilling)-Messtechnik im Bohrstrang vorgesehen,
der jedoch aus Sicherheitsgründen und zur Risikominimierung
nur temporär durchgeführt wurde.
• Ende der Bohrarbeiten bei 3.997 m Teufe
• Sichern des gesamten Bohrlochbereiches durch den
Einbau und die Zementation einer 7"-Verrohrung
• Kerne wurden erbohrt im Teufenbereich 3.989 bis
3.997 m.
• Abschlussarbeiten, Sichern der Bohrung (Fußzementation
bis 3.927 m Teufe) und Vorbereitungen für die
geplante Weiterführung der Arbeiten 2007
Die Projektphasen 1 und 2 des SAFOD-Projekts konnten
erfolgreich und mit Erfüllung der wissenschaftlich-technischen
sowie finanziellen Vorgaben abgeschlossen werden.
Die Operational Support Group (OSG) am GFZ Potsdam
hat dabei folgende wichtige Aufgaben ausgeführt und mit
ihrer Tätigkeit wesentlich zum Gelingen des Projekts beigetragen:
• Operative Aufsicht und Controlling der bohrtechnischen
Arbeiten
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
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