Geothermiestudie für den Geologischen Dienst in Melbourne

Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit für Gesteine des Gippsland Sedimentbeckens


Diese Studie wurde im Rahmen eines großräumigen Geothermieprojektes im Staat Victoria (Australien) ausgeführt, welche von GeoScience Victoria, Department for Primary Industries, Melbourne beauftragt wurde. Hier existieren zahlreiche ehemalige Erdölbohrungen, die in große Tiefen bis zu 3000 m reichen und in denen geophysikalische Bohrlochdaten sowie die Temperatur im Bohrlochtiefsten aufgezeichnet wurden. Das Ziel unserer Studie war die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit in der Formation um eine bessere Bestimmung des Wärmestroms zu ermöglichen. An dem begrenzt vorhandenen Kernmaterial wurden einige Messungen der Wärmeleitfähigkeit seitens Hot Dry Rocks Pty Ltd durchgeführt. Die Zielvorgabe an die Geophysica GmbH war, die einzelnen Kerndaten mit Logdaten zu integrieren, um kontinuierliche Wärmeleitfähigkeitsprofile für die verschiedenen Bohrungen zu berechnen und dann statistisch repräsentativen Wärmeleitfähigkeitswerte für die einzelnen stratigraphischen Einheiten des Gippsland Basin zu erheben. 


Für die Studie wurden Daten aus 13 Bohrungen analysiert. Die Logdaten wurden bezüglich ihrer Qualität und Vollständigkeit geprüft und homogenisiert. Schließlich wurden sämtliche Kerndaten der Wärmeleitfähigkeit, Porosität und Dichte implementiert. In Kombination mit den Bohrlochmessungen, dienten die petrophysikalischen Analysen der Ableitung des Tonvolumens, der Porosität und des Wasseranteils in der Formation. In Verbindung mit weiteren geologischen Informationen konnte die Beziehung zwischen den Gesteinskomponenten und den petrophysikalischen Merkmalen für die verschiedenen stratigraphischen Einheiten mit ihren Anteilen an Ton, Sand, Karbonaten und Kohle hergestellt werden. Anhand von Literatur- und Laboranalysen wurden die Matrixwerte für die Dichte und die akustische Geschwindigkeit der verschiedenen Gesteinstypen definiert. Während mit Standardmethoden das Tonvolumen in der Formation bestimmt werden konnte, musste für die Berechnung der Porosität eine spezifische Verfahrensweise entwickelt werden, bei der die Dichte- und Laufzeitdaten miteinander kombiniert wurden


Daraufhin wurden Wärmeleitfähigkeitsdaten, die an Kernen gemessen wurden mit den Logdaten integriert und aus den berechneten Anteilen von Ton, tonfreier Matrix und Wasser kontinuierliche Wärmeleitfähigkeitsprofile erzeugt. Für die einzelnen stratigraphischen Einheiten konnten dann statistische Werte für die effektive Wärmeleitfähigkeit bestimmt werden.





Logs einer Bohrung aus dem Gippsland Basin. Dargestellt sind die aus den Logs berechneten Porositäten und Wärmeleitfähigkeiten im Vergleich zu den Kernmessungen.