Die rezente horizontale Hauptspannungsrichtung im Rotliegenden und Oberkarbon in Norddeutschland

摘要

For many years BEB has performed studies to analyse the maximum horizontal principal stress direction in the Rotliegendes and Upper Carboniferous geological formations. These formations are two of the main gas-bearing reservoirs in North Germany. The direction of the maximum horizontal principal stress is a significant information in order to optimize borehole stability for horizontal / slanted wells, to plan induced hydraulic fracs, to evaluate geologic models for naturally fractured reservoirs and to estimate the sealing potential of faults. The methods used to obtain the maximum horizontal principal stress direction from wells are BOL* (Breakout Orientation Logs, using the Borehole Geometry Logs) and WVA (Wave Velocity Analysis, using cores). This report includes the analysis of 64 wells, presents several maps with maximum principal stress direction and gives an interpretation of the results. The maximum horizontal principal stress direction changes continuously from NW-SE in the western part to NNE-SSW in the eastern region. These results correlate with the tectonic situation of the North European plate being under compression from NW-NNW by the Island plate and from SE-SSE by the African plate. Another result of the study is that large faults cause a deviation from the regional stress direction to a stress direction that is parallel to the strike of the fault.%Seit vielen Jahren hat BEB Untersuchungen zur Bestimmung der horizontalen Hauptspannungsrichtung im Rotliegenden und Oberkarbon im Bereich der Norddeutschen Gasfelder durchgeführt. Die Richtung der horizontalen Hauptspannung ist eine wichtige Information für die Optimierung der Bohrlochstabilität in hori- zontalen und stark abgelenkten Bohrlöchern, für die Planung von induzierten Fracs, für die Erarbeitung eines geologischen Modells für Lagerstätten mit natürlichen Klüften und für die Abschätzung der Durchlässigkeit von Störungen. Die verwendeten Untersuchungsmethoden zur Bestimmung der horizontalen Hauptspannungsrichtung in Bohrungen sind BOL (Breakout Orientation Log, unter Verwendung von Borehole Geometry Logs) und WVA (Wave Velocity Analysis, unter Verwendung von Kernen). Dieser Beitrag faßt die Informationen zur Richtung der horizontalen Hauptspannung aus 64 Bohrungen zusammen, stellt sie in Übersichtskarten dar und gibt eine Interpretation der Ergebnisse. In Norddeutschland schwenkt die maximale horizontale Hauptspannungsrichtung von Westen nach Osten von NW-SE kontinuierlich auf NNE-SSW um. Diese Ergebnisse spiegeln die großregionale tektonische Situation wider, wobei die Nordeuropäische Platte von NW-NNW durch die Isländische Platte, von SE-SSE durch die Afrikanische Platte unter Druck steht. Außerdem wurde festgestellt, daß die Hauptspannungsrichtung in der Nähe von Störungen vom großräumigen Trend abweicht, und dort etwa parallel zur Streichrichtung der Störung verläuft.