Forschungsbericht 2010 und aktualisiertes ... - LIAG

Arbeitsprogramm 2011
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Werte innerhalb homogener Materialien noch zu groß ist, um zuverlässige und allein
auf SIP-Messungen basierende Charakterisierungen vorzunehmen.
Weiterhin wurden Algorithmen zur Berechnung von Relaxationszeiten aus dem gesamten
gemessenen Frequenzspektrum entwickelt, wodurch in Zukunft ein Vergleich
mit T2-Zeiten aus NMR-Messungen möglich sein wird. Um auch im Feld das gesamte
Spektrum auszuwerten, wurde die sogenannte fτ-Inversion entwickelt, die jeder
Schicht spektrale Aufladbarkeiten zuordnet.
Im Arbeitspaket Seismoelektrik (SE) wurde durch zahlreiche technische Verbesserungen
die praktische Einsetzbarkeit der noch jungen Methode stark verbessert.
Gleichzeitig erfolgte die Entwicklung von Algorithmen zur Auswertung der entstehenden
seismischen und elektrischen Signale. Dabei zeigte sich, dass in den prozessierten,
im Feld gewonnenen Daten eindeutig konvertierte Signale nachweisbar sind.
Dank aufwändiger Arbeiten an der Laborsäule wurde die Datenqualität der SE-
Labormessungen deutlich verbessert. Als Folge konnten koseismische elektrische
Wellen nachgewiesen werden. Um auch konvertierte Wellen im Labor nachzuweisen,
sind zahlreiche Messungen mit verschiedenen Geometrien, aber auch Materialien
angelaufen.
Die Modellierung realistischer Modelle konnte mit der Software COMSOL auf einem
neu beschafften Rechner erfolgreich durchgeführt werden. Dabei zeigen sich Hinweise
auf die konvertierte Welle. Allerdings treten dabei noch numerische Effekte auf,
die vor einer quantitativen Nutzung der Daten beseitigt werden müssen.
2011 steht die kombinierte Auswertung von SIP und NMR auf der Grundlage von Relaxationszeiten
und T2-Zeiten im Vordergrund. Diese soll mit weiteren petrophysikalischen
Messungen, u.a. zur Bestimmung der Porenoberfläche, kombiniert werden.
Um Einbaueffekte auszuschließen, wird die konstruierte gemeinsame Messzelle eingesetzt,
die auch auf Durchflussmessungen erweitert werden soll.
Feldmessungen sind auf weiteren Untersuchungsflächen, z.B. dem Testfeld Krauthausen,
geplant. Auch für die Auswerte-Methodik von MRS- und SIP-Daten und ihrer
Kombination gibt es vielversprechende Ansätze. Da das Signal-Rausch-Verhältnis für
Oberflächen-NMR-Messungen die deutlichste Einschränkung hinsichtlich der Nutzbarkeit
der Methode darstellt, werden aufbauend auf den bereits gewonnenen Algorithmen
und Erkenntnissen diese weiterentwickelt werden. Der bestehende 1D-
Inversionsansatz (smooth inversion) für Oberflächen-NMR wird auf diskrete
Schichtmächtigkeiten erweitert (layered inversion). Dieser Ansatz erlaubt bei entsprechender
Geologie deutliche Verbesserungen für die Interpretation.
Im Jahr 2011 soll gemeinsam mit der LBEG-Bohrmannschaft ein neuer Probenfänger
erprobt werden, der in seiner Dimensionierung und Adaptierung an die NMR-Anlage
so bemessen ist, das nahezu ungestörte Proben für NMR-Messungen gewonnen
werden können.
Seismoelektrische Messungen sollen routinierter durchgeführt und ausgewertet werden.
Die Modellrechnungen sollen in der Lage sein, die gemessenen Daten qualitativ
zu erklären. Systematische Studien mit verschiedenen Materialien im Labor können
Aufschluss über die Abhängigkeit der ermittelten Größen von den hydraulischen Eigenschaften
geben. Zur Realisierung der Kooperation mit anderen Gruppen wird im
Februar 2011 ein internationaler Workshop zur Seismoelektrik im Geozentrum veranstaltet.