Geomechanische Kontrollen der Rissentwicklung in Kreide und Mergel in der dänischen Nordsee

Dieses Buch fasst neue Entdeckungen zur Rissbildung in Kreide zusammen. Basierend auf Studien in der dänischen Nordsee zeigt das Buch, wie Beobachtungen von Aufschlussanaloga, Bohrkernen und seismischen Daten genutzt werden können, um die Dichte, Verteilung und Geometrie natürlicher Risse in Kreide und Mergel zu charakterisieren. Laborversuche mit Kreideproben zeigen die Einflussfaktoren auf die geomechanischen Eigenschaften der Kreide und damit auf das Wachstum natürlicher Risse. Schließlich werden verschiedene Modellierungstechniken eingesetzt, um die mechanische Deformation in den Kreide-Strukturen der dänischen Nordsee zu untersuchen und die Rissverteilung sowie -geometrie im Untergrund vorherzusagen.

Ein Verständnis der Rissdichte, -verteilung und -geometrie ist entscheidend für die Planung effizienter Strategien zur Fluidextraktion oder -injektion sowie zur CO2-Speicherung. Dieses Buch liefert das notwendige Wissen.

Autorentext

Michael Welch hat seit dem Abschluss seiner Promotion an der Universität Birmingham im Jahr 1997 als angewandter Strukturgeologe in verschiedenen Beratungsunternehmen und akademischen Positionen gearbeitet. Sein Schwerpunkt lag stets auf angewandter Forschung in der Strukturgeologie, der Entwicklung neuer Werkzeuge und Techniken zur Lösung spezifischer Probleme sowie der Zusammenarbeit mit der Industrie zur Anwendung dieser Techniken. Diese Arbeiten zielen darauf ab, das Auftreten und die Auswirkungen von Rissen und Verwerfungen im Untergrund zu verstehen und vorherzusagen, ursprünglich in der Kohlenwasserstoffindustrie und zuletzt für Projekte zur Kohlenstoffspeicherung. Ein Großteil dieser Arbeiten wurde in Veröffentlichungen und internationalen Konferenzpräsentationen vorgestellt.

Mikael Lüthje promovierte 2005 an der Universität Cambridge, am University College London und an der Technischen Universität Dänemark in Geophysik und angewandter Mathematik. Im Laufe seiner Karriere hat er in der Wissenschaft, Forschung und Entwicklung sowie in der Industrie gearbeitet. Sein Schwerpunkt lag unter anderem auf der Modellierung von Fluidströmungen in verschiedenen Medien, einschließlich gebrochener Reservoirs. Derzeit konzentrieren sich seine Arbeiten und Forschungen auf Kohlenstoffspeicherung, tiefe Geothermie und Wasserstoffspeicherung sowie auf Deep-Learning-Techniken für geophysikalische Anwendungen.

Inhalt

Kapitel 1. Einleitung.- Kapitel 2. Etablierung eines hochauflösenden 3D-Rissdatensatzes in Kreide: Möglichkeiten und Hindernisse bei der Arbeit mit Aufschlussdaten.- Kapitel 3. Kalibrierung und Anwendungen eines ratenabhängigen geomechanischen Modells für Danische und Maastrichtische Reservoirkreide (dänische Nordsee).- Kapitel 4. Deformationsinduzierte Variationen der Porosität der Kreidegruppe im Nordsee-Becken.- Kapitel 5. Deformationsentwicklung der Kraka-Kreide, abgeleitet aus stratigraphischer Rekonstruktion.- Kapitel 6. Verbesserte Visualisierung der strukturellen Deformation in der Kraka-Struktur (Dänisches Zentrales Graben) mit farbverarbeiteten seismischen Daten.- Kapitel 7. Verwendung geomechanischer Modelle zur Simulation des Wachstums des Rissnetzwerks in der Ekofisk-Formation der Kraka-Struktur, Dänisches Zentrales Graben.- Kapitel 8. Geomechanische Modellierung der Entwicklung eines verbundenen natürlichen Rissnetzwerks zur Erklärung von Fluidflussvariationen in einem gebrochenen Kreide-Mergel-Reservoir.- Kapitel 9. Numerische Studie über den Einfluss induzierter hydraulischer Risse auf die Ölproduktion in einem Linienantrieb.- Kapitel 10. Fazit.