SECURE – Nachhaltige und umweltfreundliche Verwendung und Erhalt von Untergrund Reservoiren
DGMK-Forschungsbericht
In SECURE wurden vor allem Rissbildung, Risswachstum und Mikroseismizität in Reservoirgesteinen vor, während und nach der Nutzung untersucht. Ein wichtiges Ziel war die Entwicklung von skalenübergreifenden, physikalischen Modellen zur Erklärung von Spannungs- und Porendruckänderungen und der dadurch induzierten Seismizität für unterschiedliche Reservoirtypen und Nutzungen. Wesentliche Ergebnisse des Verbundprojektes beinhalten:
• Ein spannungsbasiertes Seismizitätsmodell auf Basis von Rate-and-State Reibungsgesetzen erklärt unabhängig vom Reservoirtyp und der Belastung die Mikroseismizität am besten. Für die Anwendung dieses Seismizitätsmodells sind gekoppelte Spannungs- und Porendruckmodelle ausreichend, die mittlere Eigenschaften der Gesteine und Reservoire repräsentieren und mit einfachen numerischen Werkzeugen erstellt wurden. Dadurch sind die in SECURE vorgeschlagenen Charakterisierungsansätze in der Praxis mit vertretbarem Aufwand umsetzbar
• Die Stabilität und Integrität von Kavernen, Aquiferspeichern und Reservoiren kann durch die Wechselwirkung von Fluiden, Porendruck, Störungszonen und Rissbildung auch nach dem direkten Lasteintrag und der Nutzung stark beeinflusst werden. Eine problemspezifische, numerische Simulation ist erforderlich, um solche Instabilitäten zu analysieren. In SECURE wurden mehrere Beispiele für Reservoirmodellierungsansätze entwickelt.
• Durch verbesserte Wellenformmodelle und Softwaretools konnte gezeigt werden, wie seismische Ereignisse und akustische Emissionen mit höherer Genauigkeit automatisch erfasst werden können. Durch die verbesserten Ereigniskataloge ließen sich mechanische Zusammenhänge zwischen Belastungsgrößen und Risswachstum ableiten, insbesondere am Beispiel von hydraulischen Stimulationen in einem Bergwerk.
