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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

Kooperationspartner

  • geomeon GmbH
  • Ruhr-Universität Bochum, AG Ingenieurgeologie und Felsbau, Prof. Michael Alber

Literatur

Abschlussbericht, abzurufen bei der Technischen Informationsbibliothek Hannover (TIB)

Weblink

https://www.adelphi.de/de/themen/energie

zuletzt bearbeitet Januar 2020