Deutsch (9.3 MB) - Nagra

NAGRA NTB 92-03
Hydrogeologie
- 39-
aus einem Propeller-Flowmeter und einem Packer mit zylindrischem Innenrohr. Setzt
man den Packer, so isoliert man nicht wie im klassischen Packer-Versuch ein Testintervall,
sondern zwingt den gesamten Fluss durch dieses Innenrohr mit kleinem Durchmesser.
Auf diese Art reduziert man die Ansprechschwelle des Gerätes auf etwa 0.2 -
0.31/min.
Das Prinzip des (dynamischen) Leitfähigkeits-Logging besteht darin, die Bohrung
mit einer Flüssigkeit zu spülen, die eine andere Leitfähigkeit hat als das Formationswasser
und anschliessend unter dynamischen Bedingungen (d. h. unter Pumpbetrieb)
zu verschiedenen Zeiten Leitfähigkeits-Profile der Bohrlochflüssigkeit über die gesamte
Bohrstrecke zu messen. Die sich an Zuflussstellen ausbildenden Leitfähigkeits-Peaks
werden anschliessend bezüglich der volumetrischen Zuflussraten und der Formationswasser-Leitfähigkeit
quantitativ ausgewertet (s. u.).
Da Packer-Flowmeter- und Leitfähigkeits-Sonden verschiedene Empfindlichkeiten
bezüglich der messbaren Fliessraten im Bohrloch haben, ergänzen sich die bei den
Fluid-Logging-Methoden gegenseitig und ermöglichen so, einzelne Zuflussstellen im
Bereich einer Transmissivität von 10- 3 bis 10- 10 m 2 /s zu testen. In Burgdorf wurden
sowohl die Packer-Flowmeter-Methode, wie die dynamische Leitfähigkeits-Methode
eingesetzt.
Seit längerer Zeit arbeiten verschiedene Institutionen an der qualitativen und quantitativen
Weiterentwicklung der Fluid-Logging Methoden. So wurden verschiedene
hochauflösende Flowmeter-Sonden (HESS 1986, YOUNG & WALDROP 1989) und
neue Auswertverfahren (HUFSCHMIED 1983, PAILLET et al. 1987, REHFELDT et al.
1989, SCHELLSCHMIDT & HAENEL 1987) entwickelt, die nicht nur eine exakte Lokalisierung
von Fliesswegen in gering durchlässigen Formationen, sondern auch eine
Quantifizi,erung der hydraulischen Parameter (Transmissivität, hydraulisches Potential)
dieser Fliesswege erlauben (unvollständige Review in TAYLOR et al. 1990).
Seit mehreren Jahren arbeitet auch die Nagra mit ihren Kontraktoren und Partnern
erfolgreich an einer Weiterentwicklung der Fluid-Logging-Methoden, da diese eine
effektive und kostengünstige Alternative zu in Serie durchgeführten Packertests darstellen.
Neben der Weiterentwicklung von hochauflösenden Packer-Flowmetern
(BLÜMLING & HUFSCHMIED 1989) wurden im Rahmen von NAGRA-Arbeiten insbesondere
auch grosse Fortschritte in der Durchführung und quantitativen Auswertung
von elektrischen Leitfähigkeits-Logs erzielt (TSANG & HUFSCHMIED 1988, LÖW et al.
1991 ).
Packer-Flowmeter- und Leitfähigkeits-Logging wurde in verschiedenen Seichtund
Tiefbohrungen der Nagra während der letzten 5 Jahre sowohl testmässig wie
operationeIl eingesetzt. Aus systematischen Vergleichen mit unabhängigen
Packertest-Resultaten konnte gezeigt werden, dass die mit beiden Methoden bestimmten
Kluft-Transmissivitäten im Bereich bis 1 E- 9 m 2 /s sehr gut übereinstimmen (TSANG
et al. 1990, KELLEY et al. 1991). In einem 100 m langen IIsynthetischen Bohrloch"
(Stahlrohr mit Zuflussstellen) im Felslabor Grimsel wurde das Leitfähigkeits-Logging
unter kontrollierten Bedingungen und unterschiedlichen Spülungsflüssigkeiten (Salz-