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Hydrofrac - Forschungsvorhaben

Für den Erfolg eines geothermischen Projektes ist der effiziente Aufschluss der Lagerstätte maßgeblich. Hier setzt das Forschungsvorhaben HydroFrac an. Die Lagerstätte wird häufig durch einen hydraulisch induzierten Riss (hydraulic fracture) an die Bohrung angeschlossen, durch den das energietragende Fluid der Bohrung zugeführt wird.

In der herkömmlichen Praxis des hydraulic fracturings werden existente Risse nicht berücksichtigt, eine gezielte Vernetzung der Risse würde aber eine Effizienzsteigerung und Reduktion des seismischen Risikos bedeuten. Im Mittelpunkt der 2015 abgeschlossenen Studie stand deshalb die (Re-)Aktivierung der Risse. Mit Hilfe von Laborversuchen wurden geomechanische Modelle entwickelt, numerisch verifiziert und an In-situ-Daten getestet. Abschließend wurden Strategien entwickelt, um die Stimulation von geothermischen Lagerstätten zu optimieren.

Steckbrief

Programm/ Zuschussgeber	BMWi
Akronym	HydroFrac
Titel/ Thema	Erforschung der Mechanismen und Simulation hydraulisch induzierter Risse in geklüfteten Gesteinen für die Optimierung des Aufschlusses geothermischer Lagerstätten
Identifikation/ Zuwendungsnummer	0325279
Durchführungszeitraum	2011 - 2015
Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag	1.043.898 EURO
Sonstiges

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Maßgeblich für den Erfolg eines geothermischen Projektes ist der effiziente Aufschluss der Lagerstätte. Sie wird häufig durch einen hydraulisch induzierten Riss an die Bohrung angeschlossen (Hydro-Frac), durch den das energietragende Fluid der Bohrung zugeführt wird. In der herkömmlichen Praxis des Hydraulicfracturings werden existente Risse nicht berücksichtigt, eine gezielte Vernetzung der Risse würde aber eine Effizienzsteigerung und Reduktion des seismischen Risikos bedeuten. Im Mittelpunkt der Studie steht deshalb die Aktivierung der Risse. Mit Hilfe von Laborversuchen werden geomechanische Modelle entwickelt, numerisch verifiziert und an In-situ-Daten getestet. Abschließend werden Strategien entwickelt, um die Stimulation von geothermischen Lagerstätten zu optimieren.

Arbeitspakete

Charakterisierung von typischen Gesteinen der geothermischen Anwendung
Analyse und Simulation des Risswachstums bei hydraulischen Stimulationen in intaktem Gestein
Hydraulische Stimulation existenter Klüfte im Labor
Simulation der hydraulischen Stimulation existenter Klüfte
Simulation der Rissreaktivierung bei der hydraulischen Stimulation
Analytische Überlegungen zu Risswachstum in für die Geothermie relevanten Teufen
Simulation des geomechanischen Systems im Bereich der Geothermiebohrung Sankt Gallen GT-1