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Coiled tubing Einheit im Vordergrund der für die zonierte Stimulation extra umgebauten Bohranlage (Foto: I. Moeck).

Deutschlands erste Hot-Dry-Rock Bohrung erfolgreich stimuliert

Im Projekt ZoKrateS wurde ein natürliches Kluftnetzwerk in mehreren Zonen hydraulisch erfolgreich stimuliert. Die Bedeutung des innovativen Bohrlochausbaus und die Messergebnisse sind enorm.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Demonstrations- und Pilotvorhaben ZoKrateS hat in der Bohrung Breitenbach GEN-1ST-A1 bei Geretsried (Erlaubnisfeld Wolfratshausen/Oberbayern) wesentliche Meilensteine erreicht. An dem Standort liegt der Malm in 4,4 bis 4,8 km Tiefe. Aufgrund der nicht erfolgreichen hydrothermalen Erschließung in den Vorjahren wird der Untergrund derzeit auf die Nutzung als petrothermales Reservoir untersucht. Die Bohrung erschließt eine Grabenzone mit ausgeprägtem Trennflächennetzwerk im Umfeld der Störungszonen in ansonsten dichten Karbonaten. Nach umfangreichen Vorarbeiten wurde die Bohrung nun hydraulisch stimuliert; es konnte gezeigt werden, dass der Eintrag von Stützmitteln in ein vormals gesäuertes Reservoir ohne einen signifikanten, kontinuierlichen Druckanstieg möglich ist.  Die Injektion erfolgte dabei deutlich unterhalb der kleinsten Hauptnormalspannung. Für die Entwicklung der petrothermalen Technologien ist dieser - jetzt erfolgreich erprobte - Ansatz von großer Bedeutung.

Innovativer Bohrlochausbau

Im Vorfeld der Stimulation waren umfangreiche Vorarbeiten notwendig. Die Bohrung wurde 2017 mit unterschiedlichen Säuren, darunter eine retardierend wirkende Säure, stimuliert. Nun wurden im August 2021 Bohrlochlogs (FMI, Sonic) gefahren, die eine Bewertung der damals erfolgten Säuerungsmaßnahmen und darüber hinaus eine detaillierte Trennflächeninventaranalyse zulassen. Auf Basis dieser Daten konnte eine für die Geothermiebranche völlig neue Komplettierung zur Stimulation ausgewählter Trennflächenzonenzonen entworfen werden – dies mit einer außergewöhnlichen Präzision. Zunächst wurde in den für die Maßnahmen relevanten open-hole-Bereich des Malm ein 4 ½ Zoll-Liner bis 5.278 m eingebaut, jedoch nicht zementiert. Zur hydraulischen Isolation der Kluftzonen im Malm wurde eine Kombination aus schwellenden und hydraulischen Packern gewählt. In diesen isolierten Bereichen wurde der oben erwähnte Liner mit vorperforierten Muffen mit Schiebemechanismus (sogenannte Sleeves) ausgerüstet, die nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden können. Die zonierte Stimulation konnte so hocheffizient ablaufen. Letztlich wurden insgesamt rund 337 t Stützmittel in insgesamt vier Behandlungszonen problemlos injiziert. Mehr erfahren...

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Erdölförderung im Emsland

Erdölförderung im Emsland (Foto: Wintershall Holding GmbH)