| Abstract |
Waehrend der Zirkulationstests am Geothermiestandort Gross Schoenebeck (Norddeutsches Becken) zwischen April 2011 und Dezember 2012 verfuellte sich die Produktionsbohrung allmaehlich ueber eine Strecke von fast 300m. In mehreren Bailerfahrten wurden Proben dieser Verfuellung an die Oberflaeche transportiert und im Labor die chemische und mineralogische Zusammensetzung u.a. mit Roentgenbeugung (XRD) ermittelt. Die Analyse dieses Materials ergab dass es neben einem Mineralgemisch aus Baryt (BaSO4), Laurionit (PbOHCl), Kalzit (CaCO3) und Magnetit (Fe3O4 ueberwiegend aus gediegenem Kupfer (Cu) besteht (46 bis 51 Gew.-%). Das Ziel der hier praesentierten Studie war herauszufinden, welche Prozesse zur Bildung von diesem Kupfer fuehrten.Die Ergebnisse lassen vermuten, dass Kupfer im Reservoir als geloester Kupferchloridkomplex vorliegt. Kupferchloride koennen, im Gegensatz zu reinem Kupferionen (Cu2+) sich in hohen Konzentrationen (mehrere hundert ppm) im Wasser anreichern ohne uebersaettigt auszufallen.Hohe Kupferkonzentrationen sollten in Fluiden des Rotliegendsandsteins zu erwarten sein, da sich diese Schicht direkt unterhalb der Kupferschieferformation befindet, die den uebergangshorizont vom Zechstein zum Rotliegend dargestellt und auch in den Bohrungen von Gross Schoenebeck angetroffen wurde. Zur Ausfaellung des Kupfers aus der geloesten Phase kommt es in dem Moment, in dem das Fluid in die Bohrung durch die Perforation des Liners eintritt. Es wird angenommen, dass sobald diese Loesung mit dem Stahl der Verrohrung in Kontakt tritt, es zur Oxidation des Eisens (Fe0) zu Fe(II) oder Fe(III) kommt. Gleichzeitig wird das geloeste Cu(II) zu Cu(0) oxidiert, das sich als Scalingprodukt am Boden der Bohrung absetzt und ueber die Dauer der Fluidfoerderung anreichert. |