Uni-Bayreuth

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Sensivitätsanalyse von BHT-Korrekturverfahren zur Temperaturprognose in der Tiefengeothermie

Daniel Bohnsack1, Susanne Casper1, Kai Zosseder1
1 Lehrstuhl für Hydrogeologie, Technische Universität München

O 8.4 in Geothermie und Geocooling

29.05.2014, 11:20-11:40, H18, NW II

Neue Projekte in der Tiefengeothermie sind häufig abhängig von den zu erwartenden Temperaturen des zu erschließenden Aquifers. Für aussagekräftige Prognosen wird eine ausreichende Grundlage an Daten vieler Bohrungen benötigt, die miteinander in einen regionalen Bezug gesetzt werden können. Die Berechnungen ungestörter Gebirgstemperaturen basieren auf der bottom hole temperature (BHT), die abhängig vom Bohrprozess zu unterschiedlichen Stillstandzeiten in verschiedenen Tiefenniveaus gemessen wird.

Für die Korrekturverfahren werden einige Parameter benötigt, die häufig in älteren und unvollständigen Datensammlungen fehlen. Für brauchbare Prognosen müssen diese Parameter folglich hergeleitet oder interpoliert werden. Um den Fehler durch ungenaue oder geschätzte Parameter überblicken zu können, ist eine Sensivitätsanalyse für die betreffenden Parameter nötig.

Basis für alle Korrekturverfahren ist eine genau gemessene Stillstandzeit (t). Bei der statistischen Auswertung der Stillstandzeiten wurde beobachtet, dass es keine einheitlichen Zeitintervalle für die Messungen zu geben scheint und mit statistischen Mitteln keine Stillstandzeiten festgelegt werden können (Abb. Oben). Abweichungen der Stillstandzeit können zu großen Fehlern in der Korrektur führen und sollten daher auch nicht geschätzt werden (Abb. Unten). Die Spülungsdauer s, die für den Horner-Plot benötigt wird, hat hingegen einen eher geringen Einfluss auf die Korrektur und kann sogar großzügig geschätzt werden.

Weitere Parameter, die bei Annahme einer Zylinderquelle berücksichtig werden müssen, sind der Bohrlochdurchmesser r, die Temperaturleitfähigkeit k und die anfängliche Temperaturstörung Tm. Da große Durchmesser zu stark erhöhten Temperaturwerten führen, ist die Anwendung der Zylinderquelle in oberen Abschnitten großzügig teleskopierter Bohrungen meist nicht möglich. Während in einem gewissen Rahmen interpolierte Werte für Tm keine großen Fehler verursachen, spielt die Leitfähigkeit eine entscheidende Rolle. Da für die Leitfähigkeit keine Daten vorhanden sind, wurde meist ein Mittelwert angenommen, was für detaillierte Temperaturprognosen aber zu unpräzise scheint. Es wird daher untersucht, ob die Leitfähigkeit über ein iteratives Verfahren mit Ergebnissen aus dem Horner-Plot besser angepasst werden kann.

Im Rahmen eines Projekts des Bayerischen Landesamts für Umwelt (LfU) sollen die Ergebnisse dieser Analyse in die Verfahren einfließen und in einem regionalen Kontext zu detaillierten Temperaturprognosen beitragen.

Oben: Statistische Auswertung der Stillstandzeiten in den Pilotgebieten. Unten: Einfluss auf die Temperatur im Hor-ner-Plot bei Veränderung aller Stillstandzeiten um Δt
Oben: Statistische Auswertung der Stillstandzeiten in den Pilotgebieten. Unten: Einfluss auf die Temperatur im Hor-ner-Plot bei Veränderung aller Stillstandzeiten um Δt



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Letzte Änderung 01.11.2013