Project

Das Projekt sucht nach einem besseren Verständnis der in situ belasteten räumlichen Variationen in der Nähe der Störungszone vom Fernfeld bis zur Schadenszone und zum Störungskern. Die Forschung wird im Zusammenhang mit der Verbesserung der hydraulischen Stimulation und Milderung der Seismizität in Reservoiren für geothermische Systeme (und / oder Kohlenwasserstoffe, Abfallentsorgung) durchgeführt, da Störungen sowohl als Flüssigkeitsleitungen als auch als Erdbebenquellen dienen. Dieses Projekt ist eng mit den Feldversuchen des Schweizerischen Kompetenzzentrums für Energieforschung - Stromversorgung (SCCER-SoE) im geplanten U-Bahn-Labor Bedretto, Schweizer Zentralalpen verbunden. Dies ist ein wichtiger Schritt, um die Schweizer Energiestrategie bis 2050 für 7% tiefe Geothermie (aus heißem trockenem Gestein) anzugehen. In erster Linie bemüht sich das Projekt unter anderem um folgende Herausforderungen:

• Inwiefern unterscheiden sich die in situ Spannungen innerhalb und innerhalb der Störungszone?

• Inwieweit verursachen Lithologie- und Fehlerstrukturvariationen Spannungsänderungen?

• Können wir die räumlichen / zeitlichen Spannungsschwankungen angesichts des Fernfeldspannungszustands und der Fehlerstruktur vorhersagen?

Um diese Herausforderungen zu lösen, wird eine integrierte Geomechanik-Studie über kombinierte Feld-, Labor- und theoretische Ansätze erstellt. Insbesondere wird die Studie mit einer Feldkomponente beginnen, um den in situ Spannungszustand (und seine Variationen) in der Nähe der Störungen zu charakterisieren, die das Bedretto Underground Laboratory (BUL) durchschneiden. Die in situ gemessenen Spannungsschwankungen und die charakterisierten Fehlerstrukturen werden korreliert, um eine plausible kausale Beziehung zu identifizieren. Daraufhin werden Versuche unternommen, um die wahrscheinlichen Spannungsschwankungen um die Fehler zu extrapolieren, basierend auf der vom Labor abgeleiteten Beziehung. Die vorhergesagten Spannungsschwankungen werden mit den In-Situ-Messungen verglichen.

The project seeks a better understanding of the in situ stress spatial variations near fault zone from the far-field, to the damage zone and to the fault core. The research is conducted in the context of improving hydraulic stimulation and mitigating seismicity in reservoirs for geothermal systems (and/or hydrocarbons, waste disposal), as faults act as both fluid conduits and earthquake sources. This project is closely associated with the field experiments of the Swiss Competence Center for Energy Research – Supply of Electricity (SCCER-SoE) in the planned Bedretto Underground Laboratory, Swiss Central Alps. which serves as a key step to address the Swiss Energy Strategy by 2050 for 7% deep geothermal energy (from hot dry rocks). Primarily, the project strives to tackle the following challenges (among others):

• To what extent do the in situ stresses vary approaching, and within, the fault zone?
• To what extent do lithology and fault structure variations induce stress changes?
• Can we predict the spatial/temporal stress variations, given the far-field stress state and fault structure?

An integrated geomechanics study via the combined field, laboratory and theoretical approaches will be established to resolve these challenges. Specifically, the study will begin with a field component to characterize the in situ stress state (and its variations) near the faults intersecting the Bedretto Underground Laboratory (BUL). The measured in situ stress variations and the characterized fault structures will be correlated to identify a plausible causal relationshipThis is followed by attempts to extrapolate the likely stress variations around the faults, based on the laboratory-derived relationship. The predicted stress variations will be compared with the in situ measurements.