Original paper
Hydraulic Fracturing In-Situ Stress and Permeability Measurements in the Research Borehole Konzen, Hohes Venn (West Germany)
Rummel, F.; Baumgärtner, J.
Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 171 Heft 1-3 (1985), p. 183 - 193
9 references
published: Sep 26, 1985
published online: Apr 14, 2023
DOI: 10.1127/njgpa/171/1985/183
ArtNo. ESP155017100014, Price: 29.00 €
Abstract
The 400 m deep research drillhole Konzen in the northern Eifel presented a first and unique opportunity to measure crustal stresses by hydraulic fracturing along a vertical profile in the tectonically active northwestern part of the Rhenish Massif. A total of 9 hydrofrac stress measurements were performed within the depth interval between 110 and 390 m using a wireline hydrofrac. Preceding each hydrofrac a permeability test was conducted. In addition, laboratory tests on mini-cores yielded fracture mechanics data for field data interpretation. According to the hydrofrac measurements the present tectonic stress regime in the uppermost crust of this area may be described by the following relations: SV(bar)= 0.28 · z (m); SH (bar) = 0.5 · z (m); Sh (bar) = 9 + 0.29 · z (m); Θ(SH) = 120° ± 10°. The results are in good agreement with other hydrofrac data in central Europe and fit well to geological and seismic data of this particular area.
Kurzfassung
Die 400 m tiefe Forschungsbohrung Konzen bot erstmals Gelegenheit, Krustenspannungen im tektonisch aktiven nordwestlichen Teil des Rheinischen Massivs entlang eines Vertikalprofils mit Hilfe des Hydraulic-Fracturing-Verfahrens direkt zu messen. Unter Anwendung eines Wireline-Hydrofrac-Gerätes konnten im Tiefenbereich zwischen 110 und 390 m 9 Spannungsmessungen durchgeführt werden. Gleichzeitig wurde vor jedem Frac-Versuch die Gebirgspermeabilität gemessen. Untersuchungen am Kernmaterial der Bohrung lieferten Bruchmechanikdaten für die Interpretation der Bohrlochmessungen. Aufgrund der Hydrofrac-Messungen kann das Spannungsfeld im Bereich der Bohrung durch folgende Beziehungen beschrieben werden: SV (bar)= 0.28 · z (m); SH (bar) = 0.5 · z (m); Sh (bar) = 9 + 0.29 · z (m); Θ(SH) = 120° ± 10°. Das Ergebnis ist in guter Ubereinstimmung mit anderen Hydrofrac-Daten in Mitteleuropa und paßt in das geologische Bild und zu seismischen Daten für den Bereich der Nordeifel.
Keywords
Well-logging • hydraulic fracturing • instrumentation • permeability • stress • crust; Rhenish Massif • Hohe Venn (Konzen) • North Rhine Westphalia.