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Projekt
Fluid injection test of the SE2-fault system at the KTB-VB (operation, co-ordination, seismic and hydraulic signals in KTB-HB)
Antragsteller
Professor Dr. Hans-Joachim Kümpel
Fachliche Zuordnung
Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
Förderung
Förderung von 2002 bis 2006
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5364248
Vorrangiges Ziel des neuen Vorhabens soll die experimentelle Untersuchung der beiden Störsysteme auf der Kilometer-Skala sein. Dabei stehen die Gewinnung unkontaminierter Tiefenfluide - was zuvor nicht gelungen war - und ihre Analyse im Vordergrund, ebenso die kontrollierte Erzeugung von Mikroseismizität in Bruchsystemen und sodann Versuche zum Abbilden von Störsystemen anomalen Fluiddrucks mithilfe geophysikalischer Verfahren. Auf der Basis einer Machbarkeitsstudie wurden die technische Durchführbarkeit langanhaltender Pump- und Injektionsversuche zum Erreichen dieser Ziele bestätigt und die Kosten abgeschätzt. Das neue Forschungsprogramm sieht folgende Serie von Großversuchen vor: (1) Einjähriger Pumptest in der VB mit Fluidförderung aus der 4 km tiefen Störzone; nach seinem Abschluss eine mindestens 6-monatige Erholungsphase. (2) Einjähriger Injektionstest in der VB mit Fluidverpressung in der 4 km tiefen Störzone; nach seinem Abschluss wieder eine mindestens 6-monatige Erholungsphase. (3) Vorbereiten der HB für entsprechende Versuche in der 7,2 km tiefen Störzone; hierzu Überbrücken von undichten Abschnitten der Verrohrung der HB, Perforieren der Verrohrung in ca. 7,2 km Tiefe und Setzen eines Packers unterhalb der Perforationsstrecke. (4) Einjähriger Pumptest in der HB mit Fluidförderung aus der 7,2 km tiefen Störzone; nach seinem Abschluss eine mindestens 6-monatige Erholungsphase. (5) Einjähriger Injektionstest in der HB mit Fluidverpressung in der 7,2 km tiefen Störzone; nach seinem Abschluss eine mindestens 6-monatige Erholungsphase. (6) Versuch einer vertikalen Zirkulation zwischen der 7,2 und der 4 km tiefen Störzone zur Gewinnung geothermischer Energie. Die Pump- und Injektionstests gilt es, durch ein Monitoring verschiedener geophysikalischer und geochemischer Parameter zu begleiten. Aufbauend auf der umfangreichen Datenbasis früherer KTB-Vorhaben erlauben es die gesammelten Messreihen darüber hinaus, maßgebliche Prozesse der Gesteins-Fluid-Wechselwirkung in kristalliner, kontinentaler Kruste zu modellieren. Nach einer mehrmonatigen Förderrate von 28 l/min werden seit Oktober 2002 bei einer Absenkung von ca. 460 m Wassersäule kontinuierlich 55 l/min Tiefenfluid aus der VB produziert (Stand: 2.12.2002). Die elektrische Leitfähigkeit des geförderten Fluids beträgt 84 mS/cm, der auf das Volumen bezogene Gasanteil bei Atmosphärendruck knapp 90 % (überwiegend N2), die über den offenen Bohrlochabschnitt gemittelte Permeabilität des Gebirges beträgt ca. 2 10E-15 m2. Eine Abnahme der Fluidergiebigkeit des Gebirges mit der Zeit ist bisher nicht festzustellen. Entsprechend dem vorgeschlagenen Programm der neuen Serie von Großversuchen soll der Pumptest in der VB bis Mitte 2003 fortgesetzt und durch eine halbjährige Erholungsphase abgeschlossen werden.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Beteiligte Person
Professor Dr. Serge A. Shapiro
