Titelaufnahme

Titel
Hydraulische Charakterisierung von Störungsgesteinen mit Hilfe bohrlochgeophysikalischer und hydraulischer Untersuchungsmethoden / Stefan Moser
Verfasser/ VerfasserinMoser, Stefan
Begutachter / BegutachterinWinkler Gerfried
Erschienen2011
UmfangIX, 96 Bl. : Zsfassung + 8 Kt. gef. in Schl. ; graph. Darst., Kt.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2011
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Störung <Geologie> / Bohrlochgeophysik / Hydraulik / Störung <Geologie> / Bohrlochgeophysik / Hydraulik / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-32566 Persistent Identifier (URN)
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Hydraulische Charakterisierung von Störungsgesteinen mit Hilfe bohrlochgeophysikalischer und hydraulischer Untersuchungsmethoden [5.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Störungszonen sind Diskontinuitäten innerhalb eines Gebirges, welche aus verschiedenen Domains aufgebaut sein können (Host Rock (HR), Damage Zone (DZ) & Core Zone (CZ)). In Abhängigkeit der tektonischen Entwicklung und der petrophysikalischen Eigenschaften des Ausganggesteines können die Zonen innerhalb eines gestörten Bereiches unterschiedlich ausgeprägt sein.Durch bohrlochgeophysikalische Untersuchungsmethoden ist es möglich, Aussagen über den Aufbau, die petrophysikalischen und hydraulischen Eigenschaften von Störungszonen zu treffen. Für diese Arbeit wurden acht Bohrungen im Semmering/Wechsel-Gebiet ausgewählt und bohrlochgeophysikalisch bzw. hydraulisch untersucht. Basierend auf den Ergebnissen der Widerstandsmessungen konnten Porositätslogs berechnet werden. Dadurch wurde eine Einteilung der Störungszone in ihre Domains getroffen. Der Vergleich mit dem lithologischen Profil zeigte Übereinstimmungen zwischen den Störungsdomains aus den Porositätsberechnungen und den angesprochenen Gestein in den Bohrkernen. Es zeigte sich, dass die Steigerung der tektonischen Beanspruchung einen Porositätsanstieg zur Folge hat.Die Porosität wurde mit den kf-Werte der Triaxial-Versuchen korreliert. Durch die daraus ermittelte Verhältnisgleichung konnten kf-Werte aus den bohrlochgeophysikalischen Untersuchungsmethoden berechnet werden, welche im Wesentlichen eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Packertests aus denselben Bohrlochabschnitten zeigen. Die Packertestergebnisse entsprechen meist den höchsten hydraulischen Durchlässigkeitswerten, die durch höher permeable Zonen zu erklären sind.Im Allgemeinen zeigt sich, dass durch die Kombination von Triaxial-Versuchen und Widerstandslogs eine hydraulische Charakterisierung von Störungszonen im kleinskaligen Bereich möglich ist. Ergibt der Packer-Test stark erhöhte Werte, dann deutet dies auf größere Klüfte hin, die sich signifikant in der Permeabilität, jedoch nur untergeordnet im Widerstand widerspiegeln.

Zusammenfassung (Englisch)

Faults are rarely single discontinuities but are developed as zones which can be built up by different domains. Caine et al.; 1996 distinguished between the protolith and the fault domains damage and core zone. Based on the tectonic evolution and the petrophysical properties of the protolith a fault zone can be developed as one fault domain (damage zone or core zone) or with a complex architecture including different domains with varying hydraulic and petrophysical properties. Based on geophysical well logging fault zones and their domains can be detected and distinguished providing to determine and quantify petrophysical and hydraulic properties. Eight boreholes in the Semmering Area were chosen and were used for well logging and hydraulic tests. Porosity logs were calculated from the resistivity logs using Archie?s Law; 1942. The porosity was the basic principle for the differentiation of the protolith, the damage zone and the core zone. The differentiation between the domains by the porosities corresponds well with the lithological profile of the drill cores. The analyses including all data of the eight drill holes result an increase of the porosity from protolith to core zone that means that increasing tectonic deformation increase the porosity. The porosity was matched with the hydraulic conductivity determined by triaxial-tests and shows a relationship. So it was possible to determine the hydraulic conductivity with results of well loggings.The comparison of the calculated values with the results of packer-tests illustrates that high permeable zones increase the values of the hydraulic conductivity extremely. All in all it can be shown that the combination of triaxial-tests and resistivity-logs allows a good characterization of the permeability in small scales.High results of packer-tests are an evidence for huge cleavage zones, which increase the permeability, but they have just less influence on the resistivity.

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