HydroThermikum

Um die realen Reservoirbedingungen abzubilden, müssen temperatur- und druckabhängige Veränderungen der Kennwerte berücksichtigt werden. Hierzu kann eine rechnerische Ermittlung von Werten für wassergesättigte Gesteine unter realistischen Druck- und Temperaturbedingungen für relevante Teufen erfolgen. Diese ermittelten Kennwerte können mittels Thermotriaxzelle validiert werden. Die Thermotriaxzelle kann die in der Zielformation herrschenden Temperatur- und Druckverhältnisse simulieren und bietet somit die Möglichkeit, Gesteinsproben aus den Aufschlussanalogen unter realistischen Reservoirbedingungen mit Porenwasserdrücken zu beaufschlagen und deren Permeabilität zu ermitteln.

Experimente in der neuen Triaxialprüfanlage liefern Kennwerte, die die numerische Simulation der Einflüsse von ständiger Zirkulation, Entnahme und Reinjektion von unterschiedlich temperierten Fluiden im Reservoir ermöglichen. Der Bereich der Gesteinspermeabilitäten, die untersucht werden können, reicht von technisch dicht (bis ca. 1E-16 m²) bis zu hochdurchlässig (1E-9 m²). Turbulent instationäre Fließsysteme sind damit genau so einstellbar wie laminar stationäre Zustände.

Die stufenlos temperierbare (0 – 200°C) Hochdruckinnenzelle der Felstriaxial- und Permeabilitätsprüfanlage besteht aus V4A Stahl und ist gegen ein weites Spektrum an hochaggressive Fluide resistent. Es können verschiedene hydrothermale Wässer, die z.B. schwefelsäure- und kohlensäurehaltig sind, eingesetzt werden. Durchströmungsversuche dienen zur Bestimmung der Permeabilität und zur Quantifizierung der hydrothermalen Alteration. Die Durchlässigkeit kann unter instationären (Shut-In) Bedingungen oder stationären Dauerdurchströmungen bestimmt werden. Hierfür wird vom unteren und oberen Austauschstempel getrennt voneinander bis zu 500 bar Porendruck auf die Probe aufgebracht. Die Proben werden in der Zelle wahlweise statisch oder dynamisch belastet.