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Innovative Ansätze zur seismischen Erkundung des Malms am Beispiel München-Süd
Ewald Lüschen1, Christian Hecht2, Hermann Buness1, Rüdiger Thomas1
1Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG), Hannover 2Stadtwerke München (SWM), München
GRAME: „Ganzheitliche optimierte und nachhaltige Reservoirerschließung für
tiefengeothermische Anlagen im bayerischen Molassebecken – Entwicklung
eines 50 MWel Kraftwerks und Erschließung von 400 MWth für die Fernwärme
in München“ (FKZ 0325787A)
GeoParaMoL: „Geophysikalische Parameter zur faziellen Interpretation des
Malm und Modellierung des thermisch-hydraulischen Langzeitverhaltens“ (FKZ
03255787B)
26.-27.10.2015
Folie 01/14
Gefördert durch
Innovative Ansätze zur seismischen Erkundung des Malms am Beispiel München-Süd
26.-27.10.2015
Folie 02/14
26.-27.10.2015
Folie 03/14
Quelle: DMT
Top Purbeck/Top
Malm mit Störungen
nach Auswertung von
bisherigen 2D-
seismischen Profilen
Ausführung der 3D-
seismischen Messungen:
DMT GmbH & Co. KG,
Essen, IPS GmbH, Celle
Planung/Supervising:
GGL GmbH, Leipzig
LIAG, Hannover
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Folie 04/14
Ansatz: Integration verschiedener Methoden
Exploration mit
Scherwellen TH-Modellierung
Deformation „Faziesanalyse“
3D-Seismik
München
Lüschen et al. 2014 Ziesch et al. 2015
Edelmann & Schmoll 1983
Schulz
et al. 2012
26.-27.10.2015
Folie 05/14
Lüschen, E., Wolfgramm, M., Fritzer, T., Dussel, M., Thomas, R. & Schulz, R. (2014):
3D seismic survey explores geothermal targets for reservoir characterization at
Unterhaching, Munich, Germany. Geothermics 50, 167-179.
Similarity (coherence, variance) >
Darstellung von Störungen und Bruchzonen !
Kombinierte Attribute > Fazies
(e.g. Riffe, ‚mounds‘, Lagunen) !
Faziesanalyse: Seismische Attribute
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Folie 06/14
Lüschen, E., Wolfgramm, M., Fritzer, T., Dussel, M., Thomas, R. & Schulz, R. (2014):
3D seismic survey explores geothermal targets for reservoir characterization at
Unterhaching, Munich, Germany. Geothermics 50, 167-179.
Reduzierte seismische
Intervallgeschwindigkeiten
>
Zunahme spröder
Auflockerung, höhere
Kluftporosität !
Faziesanalyse: Geschwindigkeiten
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Folie 07/14
Stapelung Migration
Faziesanalyse: Diffraktionen
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Folie 08/14
Faziesanalyse: Diffraktionen
Rauch-Davies, M., Deev, K., Pelman, D. & Kachkachev-Shuifer, M. (2014): Diffraction imaging applied to
pre-existing 3D seismic data to map fracture corridors in an unconventional play. First Break 32, 87-90.
Diffraktionsstärke (rot) > Kluftdichte !
Lüschen, E., Wolfgramm, M., Fritzer, T., Dussel, M., Thomas, R. & Schulz, R. (2014): 3D seismic
survey explores geothermal targets for reservoir characterization at Unterhaching, Munich, Germany.
Geothermics 50, 167-179.
Azimut-selektives Processing > Vorzugsorientierung
von Klüften und Brüchen!
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Folie 09/14
Exploration mit Scherwellen
34
P
v
S
v
Sheriff & Geldart (1995)
P SV
SH
• Auswertung des gesamten Wellenfeldes erweitert fazielle Interpretation
• Bestimmung zusätzlicher elastischer Parameter (z.B. RPS, RSS, vS, vP/vS) und seismische
Anisotropieuntersuchungen
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Folie 10/14
Exploration mit Scherwellen
3D Seismik München
Registrierung mit 3K-Empfänger
• 15 km Profil + 3 Querlinien
• Registrierung der 3D Seismik (passiv)
Aktives Scherwellenexperiment
• S-Wellenanregung durch das
Shover-Verfahren (Edelmann, 1981)
Anregung gegenphasiger Signale
Ed
elm
an
n &
Sch
mo
ll (
1983)
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Folie 11/14
Exploration mit Scherwellen
• Re-Processing kombinierter
P- und S-Wellen-Messungen
• Processing und Interpretation der
3K-Registrierungen von P- und S-
Wellen
• reflexionsseismische
Strukturabbildung
• Bestimmung elastischer
Parameter
(z.B. RPP, RPS, RSS, vP, vS, vP/vS,
seismische Anisotropie)
P-Seismik
Edelmann & Stelzer (1985)
S-Seismik
Wasser ?
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Folie 12/14
Deformationsanalyse, Vorhersage und Bewertung
E
05
%
5
• Abbildung von sub-seismischer Deformation mit der e1-Verformungsmagnitude
• Berechnung des gesamten Verformungstensors: Menge, Orientierung, Verteilung
• Übersicht über mögliche Migrationswege von Reservoir und Überbau
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Folie 13/14
• Prinzipmodelle für die optimale Lokalisierung von Mehrfach-Dubletten
• Erweiterung des regionalen Strukturmodells auf der Grundlage der Ergebnisse der 3D-
Seismik München
• Erweiterung des numerischen Modells (höhere Detaillierung, bessere Auflösung)
• Prognoserechnungen und Auswirkungen auf bestehende Anlagen
Thermisch-hydraulische Modellierung
thermisch hydraulisch
26.-27.10.2015
Folie 14/14
Zusammenfassung
Bis zum Jahre 2040 soll Fernwärme zu 100 % aus Erneuerbaren
gewonnen werden, vor allem aus Erschließung der Tiefen Geothermie.
Ziel der seismischen Messungen ist eine Differenzierung des Malms in
Faziestypen (Riffe, Lagunen),
verkarstete Bereiche,
dolomitisierte Bereiche,
Darstellung der Störungs- und Kluftzonen
Retrodeformation mit subseismischen Trennflächen
Wasserhöffigkeit
und Analyse des Spannungszustands.
Als Input für thermisch-hydraulische Modellierungen