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Bestimmung der Reservoireigenschaften der Hauptdolomit-Formation
Ivica Bandic
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Kurt Decker
DOI
10.25365/thesis.72699
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17750.95701.811886-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Zuge des Projekts „Geotief EXPLORE 3D“ wurde eine etwa 50 m tiefe Forschungsbohrung in Gesteinen der Hauptdolomit Formation der Göller Decke im Steinbruch Gaaden bei Wien, in äquivalenter Position zu Speichergesteinen im Untergrund des Wiener Beckens durchgeführt. Letztere werden als potentielle Explorationsziele für tiefe Geothermie angesehen. Die Qualität eines geklüfteten Speichergesteins hängt von seiner Porosität und Permeabilität ab. Diese wird hauptsächlich durch Bruch- und Kluftnetzwerke bereitgestellt, deren Dimensionen mehrere Größenordnungen zwischen Mikroklüften mit Längen im Millimeter- Bereich und Brüchen mit hunderten Metern Länge abdecken. Um diese Größenordnungen abzudecken, wurde eine 50,5 m tiefe Kernbohrung abgeteuft, die bohrlochgeophysikalisch mit einer Serie von Logs dokumentiert wurde (Kaliber, akustisches und optisches Log, Natural Gamma Ray, Sonic und DFEL Widerstandslog). Zur Bestimmung der Eigenschaften der geklüfteten und gestörten Speichergesteine wurden Porositäts- und Permeabilitätsmessungen an Proben im Labor sowie im Bohrloch selbst mit unterschiedlichen Methoden in verschiedenen Maßstäben durchgeführt. Des Weiteren wurden Wasserdruck-Versuche (Lugeon-Tests) durchgeführt, die es ermöglichten, die Durchlässigkeit bzw. Permeabilität der Formation im Bohrloch zu bestimmen. Zur Unterstützung der Ergebnisse aus geophysikalischen Bohrlochdaten wurden Computertomographie-Aufnahmen (CTs) der Bohrkerne erstellt und analysiert. Ziel der digitalen Bildanalysen war eine computergestützte Ermittlung der Kluftintensität ausgedrückt durch P21-Werte (Länge der Klüfte pro Flächeneinheit in m/m²). Porositätsbestimmungen aus Sonic und DFEL Widerstandslog ergaben Werte zwischen 4,6 % und 17,2 %. Der Vergleich mit im Labor bestimmten Daten aus den Bohrkernen zeigt, dass die geophysikalisch bestimmten Werte etwa um einen Faktor 2 überhöht sind. Die aus dem Widerstandslog ermittelten Porositätswerte korrelieren jedoch sehr gut mit der Kluftintensität P21. Lugeon-Tests ergaben Permeabilitäten zwischen 4 und 103 mD. Die Tests zeigen, dass sich verschieden dicht geklüftete Dolomite und Störungsgesteine durch ihre Permeabilität erheblich unterscheiden. Die höchste Permeabilität weisen extrem dicht geklüftete Dolomite auf. Die geringsten Werte treten in zementierten Bereichen auf. Ein über das gesamte offene Bohrloch (7,5 - 50,5 m) durchgeführter Constant Head Test ergab eine durchschnittliche Permeabilität von etwa 17 mD für die durchteufte Formation.
Abstract
(Englisch)
As part of the "Geotief EXPLORE 3D" project, a 50m deep research borehole was drilled in rocks of the Hauptdolomit Fm. in the Gaaden quarry near Vienna, in an equivalent position to reservoir rocks in the subcrop of the Vienna Basin. The dolostones of the Hauptdolomit Fm. are considered as potential exploration targets for deep geothermal energy. The quality of a fractured reservoir rock depends on its porosity and permeability. This is mainly provided by fracture and fracture networks whose dimensions cover several orders of magnitude between microfractures with lengths in the millimetre range and faults with lengths of hundreds of metres. To cover these orders of magnitude, a 50.5 m cored research well was drilled and documented with a series of logs (Calliper, Acoustic and Optical log, Natural Gamma Ray, Sonic and DFEL resistivity log). To determine the properties of the fractured and faulted reservoir rocks, porosity and permeability measurements were carried out on samples in the laboratory and in the borehole itself using different methods at different scales. Furthermore, water pressure tests (so-called Lugeon tests) were performed, which made it possible to determine the permeability of the formation in the borehole. To support the results from geophysical borehole data, computed tomography (CT) scans of the drill cores were taken and analysed. The aim of the digital image analysis was the computer-aided determination of the fracture intensity in the drill cores (P21, length of the fracture traces per unit area; values in m/m²). Porosity determinations from Sonic and DFEL resistivity logs returned values between 4,6 % and 17,2 %. Comparison with laboratory determined data from drill core shows that the geophysically determined values are exaggerated by a factor of about 2. However, the porosity values determined from the resistivity log correlate very well with the fracture intensity P21. Lugeon tests showed permeabilities between 4 and 103 mD. The tests show that dolomites and fault rocks with different fracture densities differ significantly in terms of their permeability. Extremely densely fractured dolomites have the highest permeability. The lowest values occur in cemented intervals of the drilled formation. A constant head test conducted over the entire open hole (7.5 - 50.5 m) returned an average permeability of approximately 17 mD for the drilled formation.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Reservoireigenschaften Hauptdolomit Porosität Permeabilität Lugeon-Test Bohrlochgeophysik Bohrkern-Computertomographie Kluftintensität
Autor*innen
Ivica Bandic
Haupttitel (Deutsch)
Bestimmung der Reservoireigenschaften der Hauptdolomit-Formation
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
XII, 135 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Kurt Decker
AC Nummer
AC16690112
Utheses ID
65229
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |