Erstellung einer Bewertungsmatrix der geologischen Kontrollfaktoren für produktionsinduzierte Seismizität in norddeutschen Gasfeldern

Produktionsinduzierte Seismizität tritt nur in einigen Gasfeldern in Norddeutschland auf, in der Mehrzahl der Felder nicht. Warum das so ist, soll in DGMK-Projekt 825 untersucht werden. Das Projekt zielt auf eine semiquantitative Analyse der geologischen Kontrollfaktoren für produktionsinduzierte Seismizität in norddeutschen Karbon-, Rotliegend und Zechstein-Gasfeldern.
Vorstudien mit numerischen Modellen lassen erwarten, dass für das Auftreten induzierter Seismizität eine Reihe von geologischen Faktoren zusammenwirken müssen. Diese Arbeitshypothese soll mittels einer Bewertungsmatrix, die diese Parameter für jedes Gasfeld erhebt, überprüft und anschließend mit geomechanischen Modellrechnungen validiert werden. Es wird erwartet, dass sich aus dieser Daten-gestützten Analyse ein besseres Verständnis für die tatsächlichen Kontrollfaktoren und eine auf Prozessverständnis basierende Erklärung für das selektive Auftreten von produktionsinduzierter Seismizität in den norddeutschen Gaslagerstätten ergibt. Die semiquantitative Vorgehensweise wird zudem als wichtiger Zwischenschritt zu detaillierten, geomechanisch-numerischen 3D Modellierungen einzelner Lagerstätten angesehen, die aktuell u.a. durch Unsicherheiten bei der Parametrisierung und bezüglich der Charakterisierung des initialen Spannungszustandes eingeschränkt sind.

Die aus der o.g. Vorstudie gewonnenen Erkenntnisse werden auf 20-25 Karbon-, Rotliegend und Zechstein-Gasfelder in Norddeutschland angewandt. Insbesondere wird untersucht, ob bei Feldern mit produktionsinduzierter Seismizität tatsächlich eine - gemäß der Modellierungsergebnisse - die Störungsreaktivierung begünstigende Kombination geologischer Faktoren auftritt bzw. fehlende Seismizität mit einer abschwächenden Parameterkombination korreliert.
Dazu wird in Zusammenarbeit mit den einzelnen Kooperationspartnern jeweils pro Feld ein Katalog der möglichen Kontrollparametern zusammengestellt werden, wie Tiefenlage und Mächtigkeit des Reservoirs, Position der Störung und Porendruckabsenkung. Die Ergebnisse werden in einer Matrix mit den anonymisierten Feldnamen und der jeweiligen Parametereinschätzung mittels einer ++/+/o/-/- - Wertung klassifiziert.
Die Ergebnisse der Bewertung der einzelnen Felder hinsichtlich der Kontrollfaktoren für das Auftreten bzw. Fehlen von induzierter Seismizität werden in einer zweiten Projektphase zur Validierung des geomechanischen Modellierungskonzeptes genutzt, d.h. anhand von 3D Modellen mit Parametervariationen im Streichen der Störung wird überprüft, ob die sich aus der Bewertungsmatrix ergebene Parameterkombination tatsächlich verstärkend oder abschwächend auf das Reaktivierungspotential der Störung auswirkt oder ob Modifikationen des Modellierungsansatzes erforderlich sind, um dessen Prognosefähigkeit zu verbessern.

Der Forschungsbericht wurde veröffentlicht