Výskumné laboratórium pre geotermálnu energiu

Druhé vŕtanie v geotermálnom laboratóriu in-situ Gro Sch nebeck bolo úspešne dokončené

Vŕtačka GFZ Postupim
čítať nahlas

Geotermálne vŕtanie predstavuje osobitnú výzvu z hľadiska technológie vŕtania: šetrné vŕtanie kompatibilné s ukladaním a optimálna stabilita vrtu majú zásadný význam pre cielené využívanie rezervoárov v priemere 20 až 30 rokov. S cieľom vyvinúť na tento účel nové technológie a minimalizovať náklady a riziká spojené s vývojom geotermálnych ložísk na výrobu energie, spoločnosť GFZ Postupim preto v Groß Schönebeck realizuje zodpovedajúci výskumný vrtný projekt.

Už v roku 2000 rozšírila spoločnosť GFZ Postupim starú studňu prieskumu zemného plynu z 90. rokov na jedinečné geotermálne experimentálne laboratórium na svete. Výhoda: Teoretické predbežné výskumy je možné skontrolovať v „geotermálnom laboratóriu in situ“ 1: 1 v prírodných podmienkach. Miesto bolo vybrané pre svoj referenčný charakter, pretože prevažujúca geológia severonemeckej kotliny predstavuje veľkú časť strednej Európy.

Experimenty na mieste

Medzitým sa v Brandenburskom výskumnom mieste uskutočnilo množstvo experimentov, testovali sa a optimalizovali nové metódy. Výskum sa zameriava na metódy, ktoré možno použiť na konkrétne zvýšenie produktivity vŕtania. Vedci vyvíjajú aj inovatívne technológie a stratégie vŕtania s cieľom predĺžiť životnosť vŕtacích nástrojov, znížiť spotrebu energie a materiálu počas vŕtania a minimalizovať náklady a riziko hlbokého vŕtania. Takéto experimenty in situ na referenčných miestach sú nevyhnutné pri vývoji technológií, pretože ponúkajú príležitosť vyskúšať nové a nezrelé techniky v praxi a ďalej ich rozvíjať až do vyspelosti aplikácie.

Vrtná súprava od Drilltec © GFZ Potsdam

V tejto súvislosti je Groß Schönebeck pilotným projektom, ktorý sa vníma za hranicami Nemecka ako jeden z európskych projektov majákov v oblasti geotermálnej energie. S viac ako desiatimi miliónmi EUR na financovanie je tiež jedným z najdôležitejších výskumných a vývojových projektov v oblasti obnoviteľnej energie, ktoré v súčasnosti podporuje spolková vláda. Projekt sa podieľa na rôznych európskych výskumných spolupráci, ako je napríklad „I-GET“ alebo sieť kompetencií na podporu geotermálneho výskumu v Európe „ENGINE“.

Nová technológia trávenia chráni nádrž

Koncept geotermálneho využitia GFZ poskytuje dve hlboké studne: tzv. Dublet z výrobnej a vstrekovacej studne, ako aj udržateľný cyklus tepelnej vody a nadzemnú elektráreň. Voda sa má z hĺbky odoberať cez výrobnú studňu a po jej tepelnom využití v elektrárni sa musí vstrekovať späť do podpovrchovej nádrže. zobraziť

Na uskutočnenie tohto konceptu vo výskumnom pracovisku v Brandenbursku bola v roku 2006 v Gro Sch nebeck vyvŕtaná druhá studňa. Dlhodobý experiment s cirkuláciou medzi týmito dvoma studňami v rokoch 2007/2008 preukáže, že je zabezpečená udržateľná preprava a výmena tepla v cykle termálnej vody a že investície do elektrárne sú užitočné.

3D modelovanie určuje cestu vrtu

Vŕtacia cesta a litológia novej studne GFZ Postupim

Vzdialenosť a priebeh týchto dvoch otvorov sú navrhnuté tak, aby bolo možné optimálne navrhnúť cyklus tepelnej vody. Z hĺbky asi 2 700 metrov bolo vrtané smerovo, čím sa podľa koncepcie Bohrtechnchnischer dosiahol sklonený vrt. Dráha vrtov a priebeh sklonu vedci GFZ neustále merali meraním. Ako nevyhnutný nástroj sa preukázalo sprievodné geologické 3D modelovanie. Predstavuje dôležitú pomoc pri rozhodovaní o návrhu vŕtacej cesty, pomocou ktorej je možné geometriu cieľového vrtu ilustrovať a analyzovať oproti existujúcemu referenčnému vrtu a skutočnému vrtu v geologickom kontexte. Rúry na zaistenie vrtu by sa mohli čo najrýchlejšie a najpresnejšie prispôsobiť geologickým a geometrickým podmienkam.

Koncom roku 2006 sa konečná hĺbka otvoru dosiahla na 4 400, 44 metrov. Vŕtacie práce sa uskutočňovali tak, aby nedošlo k poškodeniu nádrže infiltráciou počas vŕtania s cieľom obzvlášť šetrného výkopu cieľových horizontov. Otvor má veľký priemer, čo umožňuje inštaláciu veľkého čerpadla na podporu horúcej hlbokej vody. Priebeh diery by mohol byť naplánovaný pomocou 3D modelovania, takže vŕtanie a vstrekovanie v cieľovej oblasti je asi 475 metrov, vzdialených len asi 28 metrov so všetkými výhodami krátkych vzdialeností f . Neskoršie inštalácie.

(Ernst Huenges, GeoForschungsZentrum Potsdam, 30.03.2007 - AHE)