Geomechanische Beurteilung und Bohrplanung für Geothermiestandorte mittels Effective Stress, Teilvorhaben: Entwicklung des Toolkits EFECT

Description: Die tiefe Geothermie in Deutschland hat das Potential ein entscheidender Faktor zur Erreichung der Klimaschutzziele zu sein - insbesondere bei der Wärmewende. Hierzu müssen jedoch die Risiken bezüglich der notwendigen Tiefbohrungen, Fündigkeit und Produktion weiter reduziert werden. Dabei ist die mechanische Integrität des Untergrundes entscheidend, beeinflusst sie doch maßgeblich die Reservoirqualität, die Bohrlochstabilität und das Auftreten induzierter Seismizität. Die mechanische Integrität des Untergrundes ergibt sich neben den geomechanischen Gesteinseigenschaften aus der Differenz zwischen minimalen Hauptspannungsmagnitude und dem Porendruck, der minimalen Effektivspannung. Das vorgeschlagene Projekt soll dazu beitragen, die Risiken und Gestehungskosten tiefengeothermischer Projekte in Deutschland zu verringern, indem erstmals Porendruck und somit minimale Effektivspannungen im Rahmen der World Stress Map zur Verfügung gestellt werden. Speziell für die Bohrplanung sind Porendruck und minimale Effektivspannung von zentraler Bedeutung, da sie das optimale Spülungsgewicht, die Rohrabsetzteufen und die Bohrlochstabilität definieren. In einem weiteren Schritt soll daher die neue Datenbank genutzt werden, um ein Bohrrisikomanagement-Toolkit zu entwickeln. Das Toolkit soll es ermöglichen unter Eingabe des Bohrstandorts und Bohrpfads automatisiert eine Vorhersage der minimalen Effektivspannung und Bohrlochstabilität zur Verfügung zu stellen. Das Toolkit wird von einem Industriepartner hinsichtlich seiner Eignung sowie der Sensitivitäten an realen Daten validiert und bzgl. seiner Handhabbarkeit optimiert. Die Verfügbarkeit einer Datenbank zu Porendruck und Effektivspannungen sowie die Bereitstellung eines Toolkits, dass eine qualitativ hochwertige und standardisierte Vorhersage dieser Parameter erlaubt, wäre weltweit einzigartig und verschafft der Tiefen Geothermie in Deutschland sowohl sozioökonomische als auch sicherheitsrelevante Vorteile.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Tiefengeothermie ? Wärmewende ? Seismizität ? Stress ? Karte ? Produktionskosten ? Untergrund ? Tiefbohrung ? Klimaziel ? Datenbank ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Technische Universität München, Fachgebiet für Geothermal Technologies (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-02-01 - 2026-01-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Development of the toolkit EFECT
  Description: Deep geothermal energy in Germany has the potential to be a decisive factor in achieving climate protection targets - especially in the heat transition. To achieve this, however, the risks associated with the necessary deep wells, discoverability and production must be further reduced. In this context, the mechanical integrity of the subsurface is crucial, as it significantly influences reservoir quality, wellbore stability, and the occurrence of induced seismicity. In addition to geomechanical rock properties, the mechanical integrity of the subsurface results from the difference between minimum principal stress magnitude and pore pressure, the minimum effective stress. The proposed project will help to reduce the risks and production costs of deep geothermal projects in Germany by providing for the first time pore pressure and thus minimum effective stresses in the context of the World Stress Map. Especially for well planning, pore pressure and minimum effective stress are of central importance, as they define the optimal mud weight, pipe settling stages and wellbore stability. Therefore, the next step is to use the new database to develop a drilling risk management toolkit. The toolkit shall allow to automatically provide a prediction of the minimum effective stress and borehole stability under input of the borehole location and borehole path. The toolkit will be validated by an industry partner with respect to its suitability and sensitivities on real data and optimized with respect to its manageability. The availability of a database on pore pressure and effective stress as well as the provision of a toolkit that allows a high-quality and standardized prediction of these parameters would be unique worldwide and would provide socio-economic as well as safety-relevant advantages for deep geothermal energy in Germany. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1126707

Status

Aktiv

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