Störungen spielen in der Exploration von Georessourcen eine wichtige Rolle. An Störungen befinden sich bevorzugt Wegsamkeiten für Fluide, können aber auch als Barriere für Fluide wirken; Störungen können reaktiviert werden und zu Seismizität führen; Störungen können durch Stimulationsmaßnahmen ertüchtig werden für eine Erhöhung der Schüttung von Bohrungen. Für das sichere Aufschließen und Anschließen müssen also Störungen bereits ab der frühen Explorationsphase geophysikalisch und geologisch untersucht und charakterisiert werden. Eine der Hauptexpertisen in unserer Sektion liegt in der seismo-stratigraphischen Störungsanalyse und der Spannungsfeldbestimmung.

Wir nutzen dazu Methoden der qualitativen und quantitativen Strukturgeologie in Kombination mit seismischen Analyseverfahren. In der qualitativen Strukturgeologie erfassen wir den lithologiespezifischen Aufbau von Störungszonen während durch seismische Interpretationsverfahren der geometrische Aufbau von Störungsmustern in verschiedenen Skalen erfasst wird. Bohrlochgeophysik und –geologie hilft dabei, die petrophysikalischen Eigenschaften mit den strukturgeologisch-seismischen Befunden zu korrelieren und Zusammenhänge zu erkennen. Dabei untersuchen wir die Dimension von Zerrüttungszone und Störungskern in Abhängigkeit von den Störungsphasen und der kinematischen Historie. Die Stratigraphie bezogene Störungsversatzanalyse wurde dazu von uns neu definiert und angewendet in der Seismikinterpretation für geothermische Ressourcen. Zukünftig soll Faktor der Permeabilitätsänderung von intaktem Gestein zu Zerrüttungszone zu Störungskern in Abhängigkeit von Lithologie und Störungsversatz systematisch untersucht, bestimmt und dargestellt werden. In der quantitativen Strukturgeologie werden 3D strukturgeologische Modelle entwickelt und mit den strukturkontrollierten Durchlässigkeitswerten versehen. Diese Modelle sind dann Grundlage für die Reservoirsimulation.

Die Höffigkeit von Störungen hängt neben anderen Faktoren von der Orientierung der Störung im modernen Spannungsfeld ab. Dabei können eher dilative oder eher scherende Störungssegmente höffig sein. In störungskontrollierten geothermischen Systemen mit konvektiven oder advektiven Wärmetransport können Messungen des Gasflusses an der Oberfläche angewendet werden, um höffige Störungssegmente im Untergrund zu detektieren. Hier arbeiten wir derzeit in dem Projekt PlayType mit dem Unternehmen Geo-T zusammen. Der Spannungszustand auf Störungsflächen wird von uns durch die Scherungs- und Dilatations-Tendenzanalyse berechnet. Diese Methode wurde bereits in der Geothermie angewendet (Moeck et al. 2009) und ständig weiter entwickelt. Wir nutzen dazu das Programm 3DStress, das am Southwest Research Institute SWRI in San Antonio Texas (USA) entwickelt wird.

Ansprechpartner

Dr. Hartwig von Hartmann

+49 511 643-2929

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