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Wechselwirkung zwischen migrierenden Fluiden und poroesen Gesteinskoerper

Das Projekt "Wechselwirkung zwischen migrierenden Fluiden und poroesen Gesteinskoerper" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Geophysik durchgeführt. Der Fluessigkeitsdruck veraendert die mechanischen Eigenschaften des poroesen Mediums in der Weise, dass die den Fliessprozess kontrollierende Permeabilitaet sich unter variablen Bedingungen extrem veraendern kann. Der Einfluss basiert auf der Differenz der jeweiligen Spannungen im Gestein und der Fluessigkeit. Auf diese Weise wird die Migration von Fluessigkeiten in Strukturbereichen moeglich, die aufgrund der physikalischen Randbedingungen keinen aureichenden Porenraum erwarten lassen. Umweltrelevante Beispiele sind induzierte Seismizitaet bei der Fuellung von Stauseen und bei Einpressen von Fluiden in Gesteine ueber Bohrungen sowie Bodenabsenkungen durch Fluessigkeitsentnahme. Die quantitative numerische Behandlung derartiger Fragestellungen wird ueber Koppelung der Beschreibung der Gesteinsformationen mit der Fluessigkeitsbewegung erreicht. Hiermit wird es moeglich, Fragen der Entnahme und der Eingabe von Fluiden derartiger Systeme zu optimieren im Sinne einer sinnvollen Rate und im Hinblick auf die gesamte Zeitdauer der Beeinflussung. Die Moeglichkeit der Parametervariation in der zwei- und dreidimensionalen Modellierung bietet die Gelegenheit, extreme Faelle vorauszusagen. Anwendungen erfolgen auf spezielle Reservoirprobleme und Migrationsfragen unter extremen Druckbedingungen.

Fliessverhalten von Salz- und Sedimentgestein unter veraenderlichen Spannungen und Temperaturen

Das Projekt "Fliessverhalten von Salz- und Sedimentgestein unter veraenderlichen Spannungen und Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Geophysik durchgeführt. Strukturen des Salz im Sedimentgestein sind durch Fliessvorgaenge ueber geologische Zeitraeume entstanden. Dichteunterschiede zwischen den Gesteinen verbunden mit einer instabilen Dichteschichtung sind die eigentlichen Ursachen fuer den geologischen Vorgang der Strukturbildung. Das Vorhandensein der instabilen Dichteverhaeltnisse kommt heute durch signifikante Schwereanomalien zum Ausdruck. Die Salzstrukturen stehen somit mit dem umgebenden Sedimentgestein in einem Quasi-Gleichgewicht auf kurze Zeitspannen bezogen. Dieses Gleichgewicht ist bestimmt durch die Auftriebskraefte des Salzes und die mechanischen Eigenschaften der Gesteine. Eingriffe in den langfristigen Gleichgewichtszustand durch den Menschen, die zu Veraenderungen der mechanischen, thermischen und dynamischen Verhaeltnisse fuehren, koennen daher kurzzeitige Reaktionen hervorrufen. Als Ursachen hierfuer kommen besonders Temperaturveraenderungen, Veraenderungen der Fluessigkeitsgehalte der Gesteine sowie Struktur- und Spannungsmodifikationen in Frage. Derartige Einfluesse werden in Forschungsvorhaben quantifiziert auf der Grundlage numerischer Rechnungen. Die Vorgehensweise erlaubt somit eine Bewertung der durch den Menschen verursachten Stoerungen auf der Grundlage der entsprechenden Strukturen, Dimensionen, erfassbaren physikalischen Parameter und hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs. Der Ansatz kann ueber die Moeglichkeit der rechnerischen Parametervariation wichtige Aufschluesse ueber extreme Konstellationen geben. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn durch die Eingriffe des Menschen in derartige Strukturen sekundaere Gefaehrdungen verbunden sind.

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