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Multifrac

Multifrac Prinzip. Quelle: BGR

Unter Multifrac versteht man eine gezielte Anordnung von Fracs im Untergrund, um eine Wasserwegsamkeit zwischen zwei Bohrungen zu erzeugen (Wärmetauscher). Im natürlichen Spannungsfeld bilden sich diese Fracs vorwiegend vertikal und parallel zueinander aus. Sie streichen in Richtung der größten horizontalen Hauptspannung. Die zuvor notwendigen Horizontalbohrungen sind so anzulegen, dass sie im Spannungsfeld richtig orientiert sind und ihr Abstand den zu erwartenden Rissgrößen entsprechen.

Anwendung in der Geothermie

Während Multifracs in der Öl-/ Gasgwinnung insbesondere aus Schiefergas Standard sind, wurden sie bisher in der Geothermie noch nicht angewendet, sind jedoch für mehrere Projekte (u. a. in der Schweiz) in der Planung. Multifracs können offensichtlich am einfachsten in Gesteisnvolumina hergestellt werden in denen keine natürlichen Risse vorhanden sind, zumindest zielen einige Forschungsvorhaben in diese Richtung. Andererseits können vorab vorhandene Risse auch vorteilhaft sein, so dass sich nun die Frage stellt, wie sich der Multiriss-Ansatz mit vorhandenen Risssystemen vereinbaren lässt.

Herstellung von Multifracs

Üblicherweise wird bei einer hydraulischen Stimulation ein größerer Abschnitt des Bohrlochs oder das ganze Bohrloch (open hole) mit Druck beaufschlagt. So dass Risse, die an beliebiger Stelle an das Bohrloch anschließen aufgeweitet werden können oder neue Risse an beliebiger Stelle erzeugt werden können. Bei einem Multifrac muss der Rissdruck an einer genau definierten Stelle eingebracht werden. Hierzu kann das Bohrloch oberhalb und unterhalb dieser Stelle abgepackert werden. Ist die Bohrung verrohrt und die Verrohrung durch Zementation hinterfüllt, so ist die Verrohrung an dieser Stelle zu perforieren. Dies kann entweder mechanisch oder durch Sprengstoff (perforation shot) geschehen.

Die perforation shots können durch das seismologische Monitoring erfasst werden und hier das seismologische Netz kalibrieren, so dass sehr genau Lokationen der Rissausbreitung möglich werden.

Zuletzt bearbeitet September 2020