Das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) arbeitet an einem besseren Verständnis der geologischen Faktoren, welche die Zusammensetzung von Rückflusswasser (flowback) und Produktionswasser (produced water) aus Schiefergesteinen steuern. Die leitende Wissenschaftlerin Dr. Vieth-Hillebrand betont, wie wichtig dieses Forschungsthema ist, um eine erste Prognose zu den in den Frac-Fluiden gelösten Stoffen zu geben. Derzeit führt ein Doktorand die Arbeiten im Labor durch, aber ein Antrag auf eine weitere Finanzierung ist gestellt. Unten stehend finden Sie eine kurze Beschreibung der Forschungsarbeiten:

Sedimente, wie schwarze Schiefergesteine und Kohlen, enthalten erhebliche Mengen natürliches organisches Material, Schwermetalle sowie von natürlich vorkommenden radioaktiven Materialien (naturally occurring radioactive materials; NORM), die zum Teil wasserlöslich sind und sich daher in den Frac-Flüssigkeiten bei der Stimulation lösen können. Die Zusammensetzung der natürlichen Fluide der Formation und der Produktionswässer wird von den mobilen Bestandteilen der Sedimente und den in-situ-Bedingungen (Druck, Temperatur) im Reservoirgestein beeinflusst. Das Projekt hat zum Ziel, anhand von kurz- und langfristigen Experimenten den Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der verschiedenen (organischen und anorganischen) Sedimente und ihren entsprechenden wasserlöslichen Bestandteilen zu charakterisieren, welche durch die natürlichen Fluide unter in-situ-Bedingungen mobil werden.

Im Labor führen wir Extraktions-Experimente durch, bei denen der wasserlösliche (organischen und anorganischen) Bestandteil aus Schiefergesteinen, Kohlen und Braunkohlen bekannter geologischer Herkunft (Fazies, Reifegrad) erzeugt und anhand verschiedener Chromatografie- und Massenspektrografie-Verfahren analysiert werden. Die Zusammensetzung der wasserlöslichen Bestandteile wird den Veränderungen des organischen Materials und der Elementarzusammensetzung der Sedimente gegenübergestellt.

Kontakt:
Dr. Andrea Vieth-Hillebrand
Bereich 4: Chemie und Stoffkreisläufe der Erde
Telegrafenberg
14473 Potsdam