Figure 1 - uploaded by Schill Eva
Content may be subject to copyright.
Heat flux map of Switzerland (after http://www.heatflow.und.edu) in mW m-2. Small black dots: measurement points; open triangles: locations of geothermal wells Otterbach-2, Basel-1, Riehen-1 and Riehen-2; open dots: locations of Bad Zurzach and St. Gallen; black line: outline of the Swiss border.
Source publication
A refined structural model of the area of the two geothermal sites of Basel and Riehen has been developed. In particular, gravity data have been analyzed for the structural setting in the crystalline basement and for zones of high fracturation in the investigation area. The thermally relevant Permo-Carboniferous graben structures could be relocated...
Contexts in source publication
Context 1
... the German-Swiss border, on a length of about 350 km, the heat flux distribution (Figure 1) reveals several positive anomalies (Basel, Bad Zurzach and St. Gallen) in the same order as the one observed at the European EGS site at Soultz-sous-Forêts (>160 mW m -2 ). The major heat flow anomalies in the Upper Rhine Graben at Soultz and Landau are found to be linked to hydrothermal convection in strongly fractured rocks including the basement (Bächler, 2003;Illies and Greiner, 1979;Kohl et al., 2000;Pribnow and Schellschmidt, 2000). ...
Context 2
... sequence of venting and injection tests ( Figure 10) was performed in Basel-1 prior to the main stimulation exercise in December 2006. The main objective was to determine the undisturbed conditions of the system and its hydraulic parameters, the reservoir type, the formation pressure and to detect the presence of significant boundary conditions at the vicinity of the well (e.g., pre- existent fractures). ...
Citations
... Большинство моделей, позволяющих оценивать развитие индуцированного сейсмического процесса, требуют своего рода калибровки, происходящей непосредственно путем проведения наблюдений в ходе осуществления воздействия. Наряду с такими моделями необходимо развитие методов оценки ожидаемых эффектов от воздействия на флюидные системы до реализации проекта, в том числе для того, чтобы избежать экономических потерь, как в случае Базельского проекта [Schill et al., 2012]. ...
В монографии изложены результаты изучения техногенных сейсмических явлений. Предложена классификация техногенной сейсмичности, основанная на унифицированном подходе к оценке энергетических характеристик техногенной сейсмичности. Приводится обобщение данных по изменениям сейсмического режима, связанным с эксплуатацией месторождений нефти и газа, закачкой жидкостей в недра, анализируются водохранилищные землетрясения, рассмотрены шахтная сейсмичность и афтершоки крупных подземных взрывов. Отдельно рассмотрены катастрофические триггерные техногенные землетрясения на территории России. Предложены методы анализа развития техногенной сейсмичности, эти методы применены к анализу сейсмичности на ряде объектов. Дан обзор моделей флюидодинамических и геомеханических процессов, протекающих в породном массиве при добыче углеводородов и закачке воды на геотермальных электростанциях. Рассматриваются статистические характеристики сейсмического режима, выявляются пространственно-временные структуры сейсмичности в районе месторождений, проводится сопоставление вариаций сейсмической активности с изменениями отдельных эксплуатационных характеристик. Предложены принципы дискриминации техногенных и естественных сейсмических событий. Монография является обобщением результатов многолетней работы ряда сотрудников Института динамики геосфер РАН, а также данных, предоставленных сотрудниками других организаций в ходе выполнения совместных проектов. Для научных работников, инженеров и специалистов в области наук о Земле и охраны окружающей среды. Обобщение результатов и публикация монографии выполнены по проекту «Исследование геофизических процессов в литосфере, связанных с антропогенной деятельностью: поиск адаптационных путей снижения ущерба от сейсмических и геодинамических катастрофических событий» в рамках программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 4 «Оценка и пути снижения негативных последствий экстремальных природных явлений и техногенных катастроф, включая проблемы ускоренного развития атомной энергетики».
... The identified bodies were furthermore verified using 3-D gravity forward modelling on the basis of a finite element mesh. The Permo-Carboniferous troughs were selected as test structures due to their relevance for geothermal systems and shale gas plays in Switzerland (Schill et al. 2012) and the expected significant signal with respect to other inhomogeneities in the Swiss crystalline basement. An additional aim of this study is to improve the knowledge on the spatial and vertical distribution, as well as the internal structure of the Permo-Carboniferous graben in Northern Switzerland. ...
Some of the major geothermal anomalies in central Europe are linked to tectonic structures within the top of crystalline basement, which modify strongly the top of this basement. Their assessment is a major challenge in exploration geophysics. Gravity has been proven to be suitable for the detection of mainly large scale lithological and structural inhomogeneities. Indeed, it is well known and proven by different wells that, for example, in northern Switzerland extended negative anomalies are linked to such structures. Due to depth limitation of wells, there vertical extension is often unknown. In this study, we have investigated the potential of gravity for the geometrical characterization of such basement structures. Our approach consists in the combination of the series of Butterworth filters, geological modelling and best-fitting between observed and computed residual anomalies. In this respect, filters of variable wavelength are applied to observed and computed gravity data. The geological model is discretized into a finite element mesh. Near-surface anomalies and the effect of the sedimentary cover were eliminated using cut-off wavelength of 10 km and geological and seismic information.
We analysed the potential of preferential Butterworth filtering in a sensitivity study and applied the above mentioned approach to part of the Swiss molasses basin. Sensitivity analyses reveal that such sets of residual anomalies represents a pseudo-tomography revealing the distribution of different structures with depth. This finding allows for interpreting negative anomalies in terms of 3-D volumes. Best-fitting then permits determination of the most likely 3-D geometries of such basement structures. Our model fits both, geological observations and gravity: among 10 deep boreholes in the studied area, six reach the respective units and confirm our distribution of the negative (and positive) anomalies.
