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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/502081
Projekttitel
EMOD – Engineering models for hydro-shearing stimulation

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Kurzbeschreibung
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Kurzbeschreibung
(Deutsch)

Das Ziel dieses Projekts besteht darin, numerische Modelle für die Hydroscherversuchssimulation weiterzuentwickeln, sie anhand von vorhandenen Felddaten und Lösungen zu validieren und einen technischen Arbeitsablauf zu entwickeln, der die Datenanalyse kleiner Injektionstests mit der Modellierung kombiniert, um das mehrstufige Hydroscheren zu optimieren.

Kurzbeschreibung
(Englisch)

The aim of this project is to further advance numerical models for hydro-shearing simulation, validate them on both existing field data and solutions, and develop engineering workflow combining data analysis of small injection tests with modeling in order to optimize multi-stage hydroshearing.

Kurzbeschreibung
(Französisch)

L'objectif de ce projet est de faire progresser les modèles numériques de simulation de l'hydro-cisaillement, de les valider à la fois sur les données de terrain existantes et sur les solutions, et de développer un flux de travail d'ingénierie combinant l'analyse des données de petits tests d'injection avec la modélisation afin d'optimiser l'hydrocisaillement en plusieurs étapes.

Schlussbericht
(Deutsch)

Das EMOD-Projekt ermöglichte die Entwicklung eines numerischen Solvers zur 2D- und 3D-Simulation von Hydro-Shearing-Stimulationsvorgängen in der Geothermie. Das Verständnis der Ausbreitung von Reibungsbrüchen, die durch die Injektion von Flüssigkeit induziert werden, hat sich im Laufe des Projekts erheblich verbessert, insbesondere dank der Entwicklung neuer analytischer Lösungen. Diese Lösungen ermöglichten insbesondere die Überprüfung des entwickelten voll gekoppelten numerischen Simulators. In diesem Sinne kann dieser Simulator als Stand der Technik angesehen werden. Seine Funktionalitäten ermöglichen es, eine Reihe von Problemen im Zusammenhang mit der hydraulischen Stimulation im Detail zu untersuchen (insbesondere die Bedeutung des Wachstums von Brüchen nach Beendigung der Injektion und die damit verbundene Mikroseismizität). Das numerische Modell wurde auch verwendet, um hydraulische Stimulationen zu reproduzieren, die vor Ort durchgeführt wurden (Basel 2006, Utah Forge 2022, Soultz-sous-Forêts 1993, Rittershoffen 2013). Es kann sowohl mikroseismische Beobachtungen als auch Druckmessungen reproduzieren. Das numerische Modell enthält die wichtigsten Funktionen, die für die praktische Planung von hydraulischen Stimulationsvorgängen und die Bewertung des Ausmaßes der Spannungsstörung erforderlich sind. Es ist daher nützlich, um die mit der hydraulischen Stimulation verbundenen Risiken für einen bestimmten Standort und eine bestimmte Injektionssequenz zu reduzieren.

Schlussbericht
(Englisch)

The EMOD project has allowed the development of a physics based numerical solver for the simulation of hydro-shearing stimulation operations in geothermal energy in both 2D and 3D. The understanding of the propagation of fluid-driven frictional ruptures has significantly advanced during the project, notably thanks to the development of novel analytical solutions. These solutions have in particular allowed to verify the fully-coupled numerical simulator developed. As such, this simulator can be considered as state of the art. Its features allow to investigate in details a number of issues associated with hydraulic stimulation (notably the importance of post shut-in fracture growth and the associated micro-seismicity). The numerical model has also been used to reproduced hydraulic stimulation performed in the field (Basel 2006, Utah Forge 2022, Soultz-sous-Forêts 1993, Rittershoffen 2013). It can reproduce both micro-seismic and pressure observations. The numerical model contains the main features required to design hydraulic stimulation in practice and assess the extent of the stress perturbation. It is thus useful to de-risk hydraulic stimulation for a given site and planned injection sequence.

Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Französisch)

Le projet EMOD a permis le développement d'un solveur numérique basé pour la simulation des opérations de stimulation par hydro-shearing en géothermie, en 2D et 3D. La compréhension de la propagation des ruptures frictionnelles induites par l’injection de fluide a considérablement progressé au cours du projet, notamment grâce au développement de nouvelles solutions analytiques. Ces solutions ont en particulier permis de vérifier le simulateur numérique entièrement couplé qui a été développé. En ce sens, ce simulateur peut être considéré comme étant à la pointe de la technologie. Ses fonctionnalités permettent d'examiner en détail un certain nombre de problèmes liés à la stimulation hydraulique (notamment l'importance de la croissance des fractures après l'arrêt de l'injection et la microsismicité associée). Le modèle numérique a également été utilisé pour reproduire des stimulations hydrauliques réalisées sur le terrain (Bâle 2006, Utah Forge 2022, Soultz-sous-Forêts 1993, Rittershoffen 2013). Il peut reproduire à la fois les observations microsismiques et les mesures de pression. Le modèle numérique contient les principales fonctionnalités nécessaires pour concevoir les opérations de stimulation hydraulique en pratique et évaluer l'étendue de la perturbation des contraintes. Il est donc utile pour réduire les risques liés à la stimulation hydraulique pour un site et une séquence d'injection donnés.