| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Hydraulisk frakturering udført ved vandret boreteknik

4 Dual Phase Test af dræn A-A og B-B

• 4.1 Forsøgsopstilling
• 4.2 Resultater af udførte Dual-Phase Test
  • 4.2.1 Observationer i moniteringsboringer beliggende uden for det forventede påvirkningsområde
  • 4.2.2 Dræn A-A
  • 4.2.3 Dræn B-B

4.1 Forsøgsopstilling

Før afværgetiltagets opstart, blev der i maj 2000 gennemført en Dual Phase Test, efterfølgende DPT, af dræn A-A og dræn B-B samt et referencedræn. I den forbindelse blev den hydrauliske kapacitet samt et estimat for påvirkningsområdet for drænene etableret i fraktureret henholdsvis ufraktureret moræneler fastlagt. Der henvises til /ref. 4, afsnit 4.4 samt kapitel 5 og 6/ for nærmere beskrivelse af denne test.

I perioden 7.-28. januar 2002 er der gennemført endnu en DPT af dræn A-A og B-B, med henblik på at vurdere den hydrauliske effekt samt påvirkningsradius for drænene efter godt et års drift. En planlagt gentagelse af test på referencedrænet (etableret i ufraktureret moræneler) kunne derimod ikke gennemføres, idet dette dræn, grundet lodsejers ønske, måtte sløjfes i efteråret 2000.

Forud for testafviklingen blev behandlingsanlægget stoppet, ligesom der imellem testene blev indlagt en retableringsfase af en uges varighed.

Selve DPT blev udført ved at påtrykke det testede dræn et vakum. I den samlede testperiode blev der gennemført monitering af vandspejlsændringer i nærliggende moniteringsboringer, ligesom oppumpede luft- og vandmængder fra drænet blev registreret.

Forsøgsopstillingen er illustreret på figur 4.1, og består af et sugespidsanlæg, der indeholder en 2 m³ tank med indbygget vakum- og vandpumpe. Anlæggets max. kapacitet er ca. 60 m³ luft/time og 5 m³ vand/time. På afkastsiden er der monteret 2 kulfiltre til rensning af den afkastede luft og vand. Tilkoblingen til det testede dræn er udført via en ø 25 mm PE slange og tilhørende specialkobling.

Figur 4.1 Principskitse af forsøgsopstillingen ved DPT

Boringerne omfattet af moniteringsprogrammet var MB-2 til MB-10 samt B4 og B10. Supplerende blev der i forbindelse med testen af dræn B-B også pejlet i B17´s øvre og mellemste filter, idet det teoretisk var skønnet, at disse filtre kunne blive hydraulisk påvirket af disse, jf. den indbyrdes placering i figur 2.1.

For boringer med index MB-xx er der pejlet i det nedre filter (4,5 m.u.t = kote 9,5 m), svarende til det dybdeniveau, hvori de testede dræn er installeret. Boring B4 og B10 er kun filtersat i et niveau, som er placeret dybere end drænene, jf. figur 3.1.

Som led i tolkningen af testresultaterne er der indhentet nedbørsdata fra DMI´s nærmeste observationspunkt etableret ca. 5 km fra lokaliteten.

4.2 Resultater af udførte Dual-Phase Test

4.2.1 Observationer i moniteringsboringer beliggende uden for det forventede påvirkningsområde

I forbindelse med gennemførelse af DPT på dræn A-A og B-B blev der bl.a. udført pejlinger i boringerne MB-7, B4 og B10, som alle er placeret i en afstand af 15-30 m, regnet horisontalt ud fra dræn A-A og B-B. Boringerne vurderes derfor alle beliggende uden for testens forventede påvirkningsområde, hvorfor de opnåede resultater, jf. figur 4.2, skønnes at afspejle naturligt forekommende variationer i trykniveauet i morænen.

NOTE:
xx/xx:   Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m
[xx,yy]: Filtersætning, m

Figur 4.2 Vandstandsvariationer målt i boringer placeret uden for det forventede påvirkningsområde.

Af figur 4.2 ses, at der i forbindelse med DPT af dræn A-A ikke sker væsentlige ændringer i trykniveauet i de 3 boringer. Ændringen i trykniveauet, som led i afviklingen af DPT på dræn B-B, er alene dokumenteret ved pejledata for B4, idet de 2 øvrige boringer blev oversvømmet, grundet den store nedbørshændelse i testperioden. Pejledata for B4 viser, at der mod testperiodens slutning sker en stigning i trykniveauet på op til ca. 0,15 m, et forhold der alt overvejende skønnes nedbørsbetinget.

Observerede forhold i de moniteringsboringer, som hydraulisk forventedes påvirket i forbindelse med testafviklingen, er nærmere beskrevet i afsnit 4.2.2 og 4.2.3.

4.2.2 Dræn A-A

Den seneste DPT er afviklet i perioden d. 7.-14. januar 2002. På baggrund af denne samt tidligere udførte test af dræn A-A, er udarbejdet de i tabel 4.1 anførte nøgleparametre.

Tabel 4.1 Nøgleparametre for DPT test på dræn A-A

Det fremgår af tabel 4.1, at den hydrauliske kapacitet ved 1. og 2. test er tilnærmelsesvis identisk. Dette vurderes overvejende styret af de sammenlignelige nedbørshændelser i testperioderne samt det forhold, at der, grundet den lave permeabilitet i morænen, ikke opnås stabile trykforhold (Steady State) i matrixen. At luftflowet ved 2. test er mindre end ved den først udførte, skyldes, at testopstillingens luftskrue her var næsten lukket, mens luftskruen ved første test skulle være mere åben for at kunne drive mest muligt vand ud af drænet. At der ved 2. testrunde reelt var behov for mindre luft for at sikre den maximale oppumpning, kunne indikere, at vandspejlet i formationen naturligt er afsænket og herved har skabt flere luftfyldte kanalstrukturer i formationen.

I forbindelse med den seneste test er der gennemført i alt 8 pejlerunder i MB-2 samt MB-4 til MB-10, mens trykniveauet i MB-3 er logget.

De resulterende ændringer i vandspejlet ved 2. test er afbilledet i figur 4.3. For orientering er resultaterne opnået ved den 1. test ligeledes gengivet i figur 4.4. Der henvises til /ref. 4/ for yderligere drøftelse af de i figur 4.4 opnåede data.

NOTE:
[xx,yy]: Filtersætning, m
xx/xx:   Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m
Stigning i trykniveauet i MB-5 skyldes at der løber overfladevand til boringen.

Figur 4.3 Vandspejlsændring ifht. startniveau målt i forbindelse med 2. Dual-phase Test på dræn A-A (udført januar 2002)

Grundet parkerede biler var det ved. 2. test kun muligt at gennemføre en pejlerunde i MB-10 (d. 12.1.2002), hvor potentialet i boringen blev målt til kote 12,94 m.

De observerede potentialeforhold i boringerne vurderes generelt styret af et komplekst samspil mellem trykudbredelse i morænens naturligt forekommende sprækker og de kunstigt inducerede højpermeable sprækker samt selve matrixen af lavpermeabelt moræneler. Dette forhold, samt det faktum, at der kun har været et beskedent antal moniteringsboringer til rådighed for fastlæggelse af ændringerne i potentialet, gør, at tolkningen af de opnåede resultater er behæftet med en vis usikkerhed.

Overordnet kan de påviste sænkningsforløb i figur 4.3 dog inddeles i følgende 3 typer:

Den første type (A) er karakteriseret ved en afsænkning på ca. 0,25-0,5 m i løbet af det første døgn. Denne type er repræsenteret ved MB-4 og MB-5. Herefter ses i MB-4 et stabilt trykniveau i den resterende testperiode, hvilket vurderes betinget af dræningseffekten fra tidligere omtalte ø500 mm dræn. Forholdene ved MB-5 vurderes derimod at repræsentere et filter, der har direkte hydraulisk kontakt til en eller flere af de kunstigt etablerede sprækker langs dræn A-A.

Type (B) udviser ændringer i form af et øget trykniveau på 0,02-0,2 m, som observeret i MB-2, MB-3 og MB-9. Grundlæggende er de registrerede forhold for disse boringer identiske med de påviste ved den første test, jf. figur 4.4. Hverken MB-3 eller MB-9 vurderes, via kunstige sprækker, at stå i direkte hydraulisk kontakt med dræn A-A. Forholdene registreret i MB-2 skønnes væsentligst styret af, at behandlingsanlægget først blev stoppet 4-5 timer før opstart af DFT, hvorved de målte trykniveauer således repræsenterer retableringskurven for et filter, der ligger uden for påvirkningsradius for dræn A-A.

Type (C) udviser ingen signifikant ændring i trykniveauet og repræsenteres ved MB-6 og MB-8.

NOTE:
[xx,yy]. Filtersætning, m
xx/xx:   Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m

Figur 4.4 Vandspejlsændring ifht. startniveau målt i forbindelse med 1. Dual-phase Test på dræn A-A.(udført maj 2000, /ref. 4/)

4.2.3 Dræn B-B

Den seneste DPT er afviklet i perioden d. 22.- 28. januar 2002. På baggrund af denne samt tidligere udførte test af dræn B-B, er fastsat de i tabel 4.2 anførte nøgleparametre.

Tabel 4.2 Nøgleparametre for DPT test på dræn B-B

Af tabel 4.2 fremgår, at den hydrauliske kapacitet ved 2. test er ca. dobbelt så stor som ved den 1. test, hvilket overvejende vurderes betinget af den megen nedbør (45,2 mm), som faldt i den seneste testperiode. Forskellen i målte luftflow skønnes igen begrundet i, at luftskruen har været indstillet forskelligt ved de 2 tests.

I alt 5 pejlerunder er gennemført i MB-2 samt MB-4 til MB-10, mens trykniveauet i MB-3 er logget. Resultatet er vist i figur 4.5, mens pejledata opnået i forbindelse med den første test af dræn B-B er gengivet ukommenteret i figur 4.6.

NOTE:
[xx,yy]:   Filtersætning, m
xx/xx:     Horisontale afstand til dræn A-A/B-B,m

Figur 4.5 Vandspejlsændring ifht. startniveau målt i forbindelse med 2. Dual-PhaseTest på dræn B-B (udført januar 2002)

NOTE:
[xx,yy]: Filtersætning, m
xx/xx:   Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m

Figur 4.6 Vandspejlsændring ifht. startniveau målt i forbindelse med 1. Dual-PhaseTest på dræn B-B (udført maj 2000, /ref. 4/)

De påviste sænkningsforløb, gengivet i figur 4.5, kan overordnet inddeles i følgende 2 typer:

Den første type (A) er karakteriseret ved en hurtig afsænkning på ca. 0,05–0,9 m i løbet af det første døgn og herfra ved et stabilt niveau frem til 3. testdøgn, hvor en større nedbørshændelse indtræder og trykniveauet stiger. Denne type er repræsenteret ved MB-3 og vurderes at afspejle forholdene i et filter, der har direkte kontakt til en eller flere af de kunstigt etablerede sprækker langs dræn B-B.

Årsagen til de fluktuerende vandspejlsniveauer registreret i MB-3 skønnes betinget af, at der i forbindelse med nedbøren drænes et ekstra vandbidrag, grundet sprækkekontakten mod MB-3; et bidrag, som drænene ikke kan aflede i samme takt, som dette tilledes.

Den anden type (B) udviser ændringer i form af et overvejende øget trykniveau på 0,1-0,5 m og omfatter de øvrige moniteringsboringer, med undtagelse af MB-4 og MB-8. Den påviste max. stigning målt i MB-8 (ca. 0,5 m) vurderes ikke signifikant i forhold til den naturlige vandspejlsvariation (jf. effekten påvist i figur 4.3), og det kan generelt konstateres, at stigningen i trykniveauet i disse boringer øges som funktion af voksende horisontal afstand til dræn B-B. Den forholdsvis beskedne stigning i trykniveauet i MB-10, vurderes at indikere, at også denne boring står i hydraulisk kontakt med dræn B-B. De moderate vandspejlshævninger registeret i MB-4 og MB-8 kan skyldes det forhold, at der ikke blev udført de påtænkte frakturer i drænenes nordlige ende, kombineret med det forhold, at disse boringer vurderes placeret i periferien af drænenes forventede påvirkningsområde, jf. figur 2.1.

Testresultaterne indikerer dog generelt, at MB-2, MB-3, MB-6 og MB-10 har hydraulisk kontakt til dræn B-B, mens data for MB-5 hverken be- eller afkræfter dette forhold. Det overordnede billed er i god overensstemmelse med observationer fra den 1. DPT, jf. figur 4.6, og dokumenterer, at påvirkningsradius for dræn B-B fortsat er min. 2-4,5 m, regnet vinkelret ud fra dræn B-B.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.