Saltwater monitoring with long-electrode electrical resistivity tomography

• Autorzy: Voß T. , Ronczka M. , Gunther T.

Warianty tytułu

PL

Monitoring wód zasolonych przy użyciu metody tomografii elektrooporowej długich elektrod

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Since 2011 the German well logging company Bohrlochmessung – Storkow GmbH and the German Leibniz Institute for Applied Geophysics are engaged in the joint research project ‘SAMOLEG – Saltwater monitoring with long electrode geoelectrics’ (electrical resistivity tomography – ERT), with a grant of the German Federal Ministry of Education and Research. The basic concept of SAMOLEG is to use the existing networks of old steel-cased groundwater measuring wells as current injection and voltage electrodes for electrical resistivity tomography measurements in order to obtain deeper access to salt water bearing aquifers than with conventional surface ERT. Permanent wiring of several old wells would give the opportunity to conduct cost-efficient ERT measurements for saltwater monitoring with a high temporal sampling on sites that are threatened by saltwater rise due to anthropogenic (e.g. natural gas /CO2-storage, water production from wells) or natural causes (e.g. decreasing precipitation due to climate change). First model tank and numerical modelling experiments reveal different sensitivities of ‘equal-length’ and ‘unequal-length’ combinations of wells to rising or laterally inflowing saltwater. Field measurements on a test site in Eastern Brandenburg with known groundwater salinization demonstrate the monitoring potential of the SAMOLEG concept.

PL

Od 2011 roku niemieckie przedsiębiorstwo geofizyki otworowej Blm–storkowgmbh wspólnie z Instytutem Leibniza ds. Geofizyki Stosowanej są zaangażowane w projekt badawczy pt. „SAMOLEG – Monitorowanie zasolenia wód podziemnych za pomocą elektrooporowej metody długich elektrod” (tomografia elektrooporowa) – grant Niemieckiego Federalnego Ministerstwa Edukacjii Badań Naukowych. Zasadniczą ideą projektu SAMOLEG jest wykorzystanie istniejącej sieci starych stalowych studni i piezometrów jako elektrod prądowych i pomiarowych w technice tomografii elektrooporowej, w celu dostępu do głębszych zasolonych poziomów wodonośnych, niż mogłoby to mieć miejsce, bazując na konwencjonalnych powierzchniowych metodach elektrooporowych. Trwałe okablowanie kilku studni w wybranej sieci badawczej dałoby możliwość przeprowadzania częstego niskonakładowego monitoringu zasolenia wód w miejscach, które z przyczyn antropogenicznych (np. Magazynowanie gazu lub CO2, zintensyfikowane ujmowanie wód podziemnych) oraz naturalnych (np. Niewielkie opady atmosferycznewywołane zmianami klimatycznymi) zagrożone są podniesieniem się poziomu wód zasolonych. Pierwsze badania laboratoryjne oraz modelowanie numeryczne ujawniły zmienne czułości kombinacji elektrod o równej i różnej długości względem wznosu lub bocznego dopływu wód, natomiast pomiary terenowe we wschodniej Brandenburgii, na polu testowym o znanym zasoleniu wód podziemnych, potwierdziły zakładany potencjał monitoringowy koncepcji SAMOLEG.

Słowa kluczowe

EN

electrical resistivity tomography ERT; long electrodes; saltwater monitoring; environmental safety of CO2-storage; complete electrode model

PL

tomografia elektrooporowa; długie elektrody; monitoring wód zasolonych; bezpieczeństwo środowiskowe; magazynowanie CO2; kompletny model elektrodowy

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 456 Hydrogeologia z. 14/2
• Strony: 621--626
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Voß T.

• Blm-Storkow GmbH, Schützenstraße 33, D-15859 Storkow, Germany

autor

Ronczka M.

• Leibniz Institute for Applied Geophysics, Stilleweg 2, D-30655 Hannover, Germany

autor

Gunther T.

• Leibniz Institute for Applied Geophysics, Stilleweg 2, D-30655 Hannover, Germany

Bibliografia

• [1] DAILY D.W., RAMIREZ A.L., NEWMARK R., MASICA K., 2004 — Low-cost tomographs of electrical resistivity, The Leading Edge 23: 472–480.
• [2] GÜNTHER T., RÜCKER C., SPITZER K., 2006 — Three-dimensional modelling and inversion of dc resistivity data incorporating topography – II. Inversion, Geophys. J. Int. 166: 506–517.
• [3] RÜCKER C., GÜNTHER T., 2011 — The simulation of finite ERT electrodes using the complete electrode model, Geophysics 76(4), F227–F238.
• [4] RÜCKER D.F., LOKE M.H., LEVITT M.T., NOONAN G.E., 2010 — Electrical-resistivity characterisation of an industrial site using long electrodes, Geophysics 75: 95–104.