RMS - Reservoir Management and Seismicity: Entwicklung von Strategien zur Verringerung von induzierter Seismizität in Gasfeldern

Die geotechnischen Eingriffe aufgrund der jahrzehntelangen Förderung aus Erdöl‐ und Erd-gasreservoiren führen zu Veränderungen im Untergrund, wie z.B. Absenkung des Bodens oder Seismizität im Bereich der Reservoire. In Deutschland werden insbesondere die Beben von Söhlingen in Verbindung mit den dortigen Gasförderungen gebracht. Hier traten etwa 20 Jahre nach Beginn der Förderung spürbare Beben auf. In wieweit das Auftreten der Seismi-zität in einem Reservoir von den geologisch‐tektonischen, strukturellen und den För-der‐Bedingungen abhängt, ist noch nicht abschließend geklärt. Auch die zeitlich‐räumliche Abfolge des Auftretens der Seismizität, die Korrelation mit den maximalen Deformationen und der Einfluss der Störungszonen im Reservoir wurde bisher nur in wenigen Reservoiren betrachtet. Im Gegensatz zum zeitlichen Versatz bei der Förderung von Kohlenwasserstoffen beobachtet man bei der Stimulation von Reservoiren zB bei Geothermiereservoiren eine unmittelbar bei der Injektion auftretende induzierte Seismizität. Der klassische theoretische Ansatz kann die Seismizität bei Porendruckreduktion nur unzureichend erklären. Es gibt zwar Hypothesen zur Entstehung von Seismizität in Reservoiren, dabei wird allerdings die zeitliche Abhängigkeit nicht entsprechend berücksichtigt. Das Ziel dieses Projektes ist ein Verständnis für das Auftreten induzierter Seismizität zu entwickeln, um durch geeignetes Reservoir Management Einfluss zu nehmen, um die induzierte Seismizität zu verringern.

Im Rahmen der Arbeiten dieses Projektes soll eine qualitative und quantitative Abschätzung relevanter Faktoren erfolgen, um eine Voraussetzung für eine Verringerung produktionsinduzierter Seismizität durch verbessertes Reservoir Management zu ermöglichen. Dabei soll über räumliche und zeitliche Druckhaltungsmaßnahmen das seismische Risiko reduziert werden. Dafür sollen geeignete prädiktive Modellansätze entwickelt und validiert werden. Die Arbeiten im Projekt sollen sich auf einen poroelastischen Ansatz konzentrieren, um über Spannungsänderungen in Reservoiren die Seismizität aufgrund von Druckänderungen zu prognostizieren. Dazu werden experimentelle Untersuchungen zur Veränderung von Spannungen durch Porendruckänderungen erfolgen. Erstmalig soll dabei die Änderung der Matrixspannung als Funktion der Porendruckänderung experimentell untersucht werden.