Eine kurze Zusammenfassung von "Beschränkungen beim Aufstieg von Frac Fluiden und Sole"

Zentrum für Geologische Speicherung, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Publiziert: 12. Dezember 2013

Der Artikel von Flewelling & Sharma (2013) analysiert verschiedene allgemeine geologische Verhältnisse und deren Auswirkung auf die Migration von Fluiden. Die Analyse basiert auf Plausibilitätsüberlegungen. Eine der zentralen Thesen ist die, dass hohe vertikale Durchlässigkeiten in Korrelation mit niedrigen Überdrücken auf Höhe der Lagerstätten stehen, da sich der Druck mit der Zeit abgebaut hätte. Ein hoher Überdruck kann sich nur bei geringer Durchlässigkeit des Deckgebirges entwickeln. Dadurch entsteht unter normalen Bedingungen eine langsame Aufwärtsströmung von salzhaltigem Grundwasser. Dies ist empirisch belegt, da flache Grundwasserleiter üblicherweise einen niedrigen Salzgehalt aufweisen.

Die Autoren zitieren Studien, die angeben, beim Fracken entstünden keine Verbindungen zu flachen Süßwasser führenden Grundwasserleitern, da durch die kurze Dauer des Überdrucks keine relevante Flüssigkeitsströmung entsteht. Auf eine längere Zeitspanne bezogen deuten die Autoren außerdem an, dass durch den Betrieb von Bohrungen das Gesamtvolumen reduziert wird, wodurch sich wiederum der Tiefendruck verringert, so dass kein Aufwärtsfluss zu erwarten ist.

Der Artikel konzentriert sich auf allgemeine geologische Verhältnisse, die plausibel dargestellt werden. Die Ergebnisse sind sehr allgemein formuliert und der Artikel geht nicht auf geologische Standortbedingungen ein, die von den allgemeinen Gegebenheiten abweichen. Solch spezifische Bedingungen wären beispielsweise kleine Reservoirs mit besonders signifikanter Topographie, hydraulische Systeme, die sich langfristig nicht im Gleichgewicht befinden, örtliche geologische Besonderheiten oder Konvektion von Flüssigkeiten, die thermisch induziert werden kann.

Referenz:

Flewelling, S. A. & M. Sharma, 2013. “Constraints on Upward Migration of Hydraulic Fracturing Fluid and Brine." Groundwater: DOI: 10.1111/gwat.12095

Weiterführende Literatur:

Myers, T., 2012. "Potential Contaminant Pathways from Hydraulically Fractured Shale to Aquifers", Groundwater, 50 (6), 872-882

Myers, T., 2012. “Potential Contaminant Pathways from Hydraulically Fractured Shale Aquifers,” Discussion by Saiers, J.E. & Barth, E., Groundwater, 50 (6), 826-828

Myers, T., 2013. "Potential Contaminant Pathways from Hydraulically Fractured Shale to Aquifers" Author's Reply, Groundwater, 51 (3), 319-321

Rozell, D.J., Reaven, S.J., 2012. "Water Pollution Risk Associated with Natural Gas Extraction from the Marcellus Shale", Risk Analysis, 32 (8), 1382-1393

Warner, N.R., Jackson, R.B., Darrah, T.H., Osborn, S.G., Down, A., Zhao, K., White, A., Vengosh, A., 2012. "Geochemical evidence for possible natural migration of Marcellus Formation brine to shallow aquifers in Pennsylvania", PNAS, 109 (30)