Malmfazies

Verbundprojekt MAFA: Parametrisierung von Fazies, Diagenese, Struktur- und Spannungsfeld sowie Optimierung der Testabläufe im Malm zur Verringerung des Erfolgsrisikos (Forschungsvorhaben 0325673A)

Gesamtziel des Forschungs- und Entwicklungsverbundprojektes war die Verringerung des Erfolgsrisikos bei der Exploration geothermischer Reservoire im Bayerischen Molassebecken.

Der Zielhorizont in Bayern sind die bis zu 5.000 m tiefen oberjurassischen Karbonate (Malm). Die Matrixporositäten und -permeabilitäten dieser Karbonate sind jedoch sehr gering (<10 % und <1 mD). Daher müssen die hohen Zuflüsse aus Klüften oder Störungen erfolgen. Durch Untersuchungen von Proben aus obertägigen Aufschlüssen (Aufschlussanalogstudien) und Bohrklein konnte ermittelt werden, dass die Dolomitisierung der reinen Kalzite an besondere Merkmale gebunden ist. Die Dolomitisierung erfolgte teilweise lokal variabel (Malm delta), aber vor allem auch im Bereich von Störungszonen. Sie kann durch das Vorhandensein von „Kluftdolomiten“ und „-kalziten“ im Bohrklein erkannt werden, so dass ein Nachweis der Zuflusszonen in einer Bohrung bereits durch eine Cuttinganalyse (Bohrklein) möglich ist. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Diagenese im tieferen Malm etwas anders verlaufen ist als im flachen Malm.

Eine Analyse des Struktur- und Spannungsfeldes für drei 3D-seismische Datensätze aus dem Bayerischen Molassebecken (Freiham, Unterhaching, Geretsried) wurde durchgeführt. Die Lage der Störungen im heutigen Spannungsfeld wurde untersucht und die zeitliche Entwicklung der Störungsaktivität mittels Störungsversatzanalyse und „horizon flattening“ rekonstruiert. Eine verbesserte Prognose der Höffigkeit der untersuchten Störungen ist nun möglich.

Anhand der Auswertung von synthetischen Testdaten unter Verwendung numerischer Modelle konnten sowohl für einfache als auch komplexe Aquifersysteme, welche beispielsweise durch Störungssysteme und hydraulische Berandungen gekennzeichnet sind, verschiedene Fließregimes identifiziert und ihr Einfluss auf das Absenkverhalten quantifiziert werden. Somit ist es möglich, Empfehlungen hinsichtlich der notwendigen Dauer eines Pumpversuches zu geben, um die verschiedenen geologischen/hydrogeologischen Einflussfaktoren auf das Absenkverhalten erfassen zu können.

Guidelines für den Ablauf eines Geothermieprojektes inklusive der zu erwartenden Kosten- und Zeitabläufe in den einzelnen Projektabschnitten wurden beispielhaft anhand eines Projekts erstellt.