dfn_tls

Terrestrisches Laserscanning zur Trennflächenmodellierung

Beispiel einer Reflektions-Punktwolke (Orthophoto) eines Steinbruchs in der Nähe von Bad Dürkheim. (Abb. D.Laux)
Beispiel einer Reflektions-Punktwolke (Orthophoto) eines Steinbruchs in der Nähe von Bad Dürkheim. (Abb. D.Laux)

Promotionsprojekt: D. Laux

Oberflächenaufschlüsse von Kluftspeichern lassen sich als Reservoiranaloge nutzen und liefern u.a. wichtige Informationen zum Trennflächengefüge (Kluftnetzwerk).

Die quantitative Analyse von Trennflächen in Steinbrüchen und Straßenanschnitten mittels Terrestrischem Laserscanning (TLS) bietet dabei deutliche Vorteile gegenüber der klassischen Aufschlussaufnahme mit Geologenkompass und Maßband. Sie ermöglicht nicht nur eine rasche und umfassende digitale Dokumentation des Aufschlusses, sondern aus den x,y,z-Koordinaten der vom TLS generierten Punktwolke können auch verschiedene Eigenschaften des Trennflächengefüges abgeleitet werden. Dazu zählen die Raumlage bzw. Orientierung der Trennflächen, ihre Dichte/Intensität sowie Größe und Durchdringungsgrad.

Arbeitsschritte bei der Auswertung von Punktdaten. Schritt 1: Colorierte komplette Punktwolke. Schritt 2: Bereinigung der Punktwolke (u.a. Entfernung der Vegetation). Schritt 3: Auswertung der Orientierungen der Flächen (farbig koloriert nach Einfallsrichtung und Einfallswinkel). Schritt 4: Übertragen der Ergebnisse in ein DFN Modell. (Abb. D.Laux)
Arbeitsschritte bei der Auswertung von Punktdaten. Schritt 1: Colorierte komplette Punktwolke. Schritt 2: Bereinigung der Punktwolke (u.a. Entfernung der Vegetation). Schritt 3: Auswertung der Orientierungen der Flächen (farbig koloriert nach Einfallsrichtung und Einfallswinkel). Schritt 4: Übertragen der Ergebnisse in ein DFN Modell. (Abb. D.Laux)

Diese unterschiedlichen Trennflächeneigenschaften werden als Eingabedaten für die stochastische Erstellung von Discrete Fracture Network (DFN) Modellen benötigt. Durch die große Zahl der erfassten Flächen können statistisch signifikante Verteilungsfunktionen für die Intensitätsparameter (z.B. P10, P32) und die Orientierungen der Trennflächenscharen bestimmt werden. Darüber hinaus können Informationen über größere tektonische Strukturen wie Störungen und Großklüfte direkt als deterministische Größe in das Modell einfließen. Solche DFN-Modelle eignen sich zur realitätsnahen Beschreibung des Trennflächengefüges und erlauben Rückschlüsse auf die hydraulischen Eigenschaften von geklüfteten Reservoiren (z.B. Tiefe Geothermie, konventionelle und unkonventionelle Kohlenwasserstoffe). So helfen die digitalisierten Reservoiranaloge auch, die Maßstabslücke zwischen den in seismischen Messungen und Bohrkernen/Logs beobachteten Klüften bzw. Störungen zu schließen.

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