PDF 12.347kB - TOBIAS-lib - Universität Tübingen

26
- 4 Modellvorstellung des Gasaufstieges –
__________________________________________________________________________
4.4.1.2 Betrachtung der CO2-Flussrate
Die an der Oberfläche ankommende Flussrate (Q) des CO2 beträgt am Standort an der
Eyach zwischen 1,94 . 10 -7 m 3 /s . m 2 (Q min) bis 4,58 . 10 -7 m 3 /s . m 2 (Q max) (siehe Kap. 10, Abb. 10.3
und Tab. 10.3). Um an der Erdoberfläche dieses Q zu erhalten, muss am Top der oberen
Sulfatschichten ebenfalls mindestens ein gleiches oder höheres Q gegeben sein.
Zur Vereinfachung werden bei dieser Annahme Lösungseffekte und Verfrachtungen durch
das Grundwasser vernachlässigt.
4.4.1.3 Berechnung der Gaspermeabilität
Mit Hilfe der Flussrate des CO2 und der Mächtigkeit kann die intrinsische Permeabilität k der
oberen Sulfatschichten mit Hilfe der Gleichung 4.2. (JARITZ, 1999) in Abhängigkeit vom
Druck-Gradienten (p1-p2) berechnet werden. Die Formel berücksichtigt die Kompressibilität
des durchströmenden Mediums.
k = intrinsische Permeabilität
μ g
k
v = −
μ
g
p
p
2
2
2
− p
2
1
⋅ 2x
= dyn. Viskosität CO2 (1,37 X 10 -6 Pa . s (20°C))
p1 = Gasdruck an der Basis der oberen Sulfatschichten (Pa)
p2 = Hydrostatischer Druck am Top der oberen Sulfatschichten (Pa)
v = Darcy-Geschwindigkeit
x = Mächtigkeit der oberen Sulfatschichten (35m)
Gl. 4.2
Die Darcy-Geschwindigkeit (v) ist gleich dem Quotienten aus Flussrate und der auf diese
bezogenen Oberfläche (s. Gl. 4..3.). Bei der Annahme der CO2-Flussrate von Grasflächen
(siehe Tab. 4.1) und dem anhand der Isotopenmessungen ermittelten geogenen CO2-Anteil
(siehe Abb. 10.2 und Tab. 10.3) am Eyach-Standort beträgt die Darcy-Geschwindigkeit für
geogen entstandenes Kohlendioxid dort an der Erdoberfläche 1,94 . 10 -7 m/s (vmin) bis 4,58 . 10 -
7 m/s (vmax).