APIS 2

Die Modellierungen werden auf Basis der Finite Elemente Methode durchgeführt. Die Modellgeometrie beschreibt dabei einen idealisierten Schnitt durch einen Rotliegend-Graben im Norddeutschen Becken. In einem ersten Schritt wird die Produktionsphase simuliert und die mit der Porendruckabsenkung verbundene Deformation und Spannungsänderung im Reservoir sowie im umgebenden Gestein analysiert. Insbesondere wird die Entwicklung des Spannungszustands an einer Störungsfläche betrachtet, die das Reservoir begrenzt (Grabenrand) bzw. durchschneidet und vertikal versetzt (Intragraben). Das Deformationsverhalten des Gesteins wird hierbei durch poroelastisches Materialverhalten beschrieben, wobei sich die verwendeten mechanisch-hydraulischen Kennwerte an typische Werte in der Region anlehnen. In der ersten Phase des APIS-Projekts wurden umfangreiche numerische Simulationen mit unterschiedlichen Modellgeometrien und Materialparametern durchgeführt.

In der zweiten Projektphase wird ausgehend von einem kritischen Spannungszustand an der Intragrabenverwerfung, der aufgrund der Produktion eingetreten ist, die dynamische Bruchausbreitung auf der Störung modelliert, d.h. das produktionsinduzierte Erdbeben. Der entstehende koseismische Versatz wird in seiner zeitlichen und räumlichen Entwicklung erfasst und richtet sich nach dem vorliegenden Spannungszustand auf der Störung, den Reibungseigenschaften auf der Störung und den Materialeigenschaften des Umgebungsgesteins. Es werden verschiedene Fälle betrachtet, wie unterschiedliche Versatzbeträge des Reservoirs an der Intragrabenverwerfung und Produktion nur aus einem oder beiden angrenzenden Kompartimenten.