Forbedret risikostyring for geotermiske systemer

Forbedrede geotermiske systemer (EGS) betragtes som en lovende energikilde, der er ren, giver en bæredygtig grundbelastning til varme og elektricitet, og er en voksende nøgleteknologi i den langsigtede overgang til en fossil-brændselsfri fremtid. Imidlertid, udvikling af et geotermisk reservoir kræver kraftig oprettelse af væskestier i den dybe undergrund ved at injicere store mængder vand under højt tryk. Fremkaldt seismicitet er en uundgåelig, alligevel dårligt forstået biprodukt af denne teknologi, og har forårsaget alvorlig offentlig bekymring og skepsis, der førte til lukning af flere EGS -projekter tidligere. Håndtering af den inducerede risiko for seismicitet er derfor afgørende for udviklingen og yderligere udnyttelse af EGS-teknologi mod markedsklar strøm og varmeforsyning i bymiljøer.

I en ny undersøgelse nu offentliggjort i Videnskab fremskridt et team af forskere rapporterer om et vellykket forsøg på at kontrollere induceret seismicitet under den dybeste nogensinde hydrauliske stimulering af en geotermisk brønd i Helsinki, Finland. I et samarbejde mellem et team af internationale forskere fra kommercielle virksomheder, akademiske institutioner og universiteter, en sikker stimuleringsstrategi blev designet og anvendt med succes for at forhindre forekomsten af ​​et projektstoppende induceret jordskælv med en størrelse større end to, en grænse pålagt af lokale myndigheder for sikker fortsættelse af energiprojektet St1 Deep Heat Oy. "Nærmere realtid-behandling af seismiske data hentet fra et ad-hoc installeret netværk af borehul og overfladegeofoner gav det kritiske input til sikker drift af stimuleringen, "siger hovedforfatter Grzegorz Kwiatek, en videnskabsmand baseret på GFZ Potsdam.

I projektet, et system med trafiklys-stil, der involverer næsten real-time seismisk overvågning, tillod aktiv feedback og retningslinjer til stimuleringsingeniørerne om, hvordan man justerer pumpehastigheder og tryk ved indsprøjtningen. Professor Georg Dresen, leder af Geomechanics-gruppen ved GFZ udtaler:"Denne feedback i næsten realtid var nøglen til succes og gjorde det muligt at uddybe forståelsen af ​​reservoirets seismiske reaktion og den hydrauliske energifrigivelse i dybden, samtidig med at den hurtige tekniske reaktion på øget seismisk aktivitet sikres. "Dette muliggjorde øjeblikkelig justering af reservoirbehandlingen gennem afbødende injektionshastighed og hvileperioder, der blev anvendt i løbet af det måneder lange eksperiment, og sikrede en vellykket kontrol af maksimum observeret omfanget af de inducerede seismiske hændelser.

"Selvom de kvantitative resultater med succes blev anvendt her for at undgå større seismiske begivenheder, ikke direkte kan overføres til andre tektoniske indstillinger, den metode og koncept, vi udviklede i vores undersøgelse, kan være nyttige for andre EGS-projekter for at begrænse den seismiske risiko og udlede ad-hoc-stimuleringsstrategier, "siger Grzegorz Kwiatek. St1 Deep Heat Oy energiprojektet er nu godkendt til yderligere fremskridt og vil efter afslutning af en anden brønd gå videre til implementering af et fuldt funktionelt geotermisk anlæg til lokal varmeforsyning.