[x]
8. desemeber 2017

Nýjar aðferðir við jarðhitarannsóknir

Svæði þar sem yfirmarkshituð jarðhitakerfi kunna að leynast.

Rannsóknarverkefninu IMAGE (Integrated Methods for Advanced Geothermal Exploration), lauk í október síðastliðnum með fjölsóttri tveggja daga ráðstefnu á Akureyri.

Verkefnið var til fjögurra ára. Þátttakendur voru frá fimmtán rannsóknarstofnunum í Evrópu auk níu fyrirtækja sem koma að rekstri jarðvarmavera eða annarri jarðhitanýtingu. Þátttökuaðilarnir voru frá Íslandi, Hollandi, Þýskalandi, Ítalíu, Frakklandi, Sviss, Noregi, Tékklandi og Portúgal. Auk ÍSOR tóku tvö íslensk fyrirtæki þátt, HS Orka og Landsvirkjun.

Verkefnið var styrkt úr 7. rammaáætlun Evrópusambandsins samkvæmt samningi númer 608553.

Niðurstöður rannsóknarverkefnisins IMAGE sýna að hægt er að nota sérsniðnar aðferðir á sviði jarð- og jarðeðlisfræði til að fá betri mynd af jarðhitakerfum og auka í leiðinni árangur borana. Í verkefninu voru margar aðferðanna þróaðar áfram og í lokin liggur fyrir fjöldi gagna sem eru opin til frekari rannsókna. Það má segja að jarðhitageirinn hafi færst enn einu skrefi nær því að staðsetja borholur með árangursríkum hætti sem bæði dregur úr umhverfisáhrifum og lækkar kostnað.

Markmið verkefnisins var að þróa nýjar aðferðir til að rannsaka jarðhitakerfi og auka skilninginn á eðli þeirra. Annars vegar var fjallað um jarðhita tengdum gosbergi einkum á Íslandi, Ítalíu og Azoreyjum og hins vegar jarðhita tengdum setlögum á meginlandi Evrópu. Vonast var til að verkefnið yrði vettvangur áframhaldandi þróunar aðferða sem gefa sem besta mynd af jarðhitakerfum áður en rannsóknarborun hefst.

Gylfi Páll Hersir var verkefnisstjóri af hálfu ÍSOR og að hans sögn var heildarverkefnið  mjög metnaðarfullt og á köflum var erfitt að sjá fyrir sér að öllum markmiðum yrði náð. Dæmi um verkefni sem var flókið í framkvæmd voru endurkast- og hljóðhraðamælingar í tveimur borholum í Kröflu, svokallaðar VSP mælingar (e. Vertical Seismic Profile) en svo umfangsmikil tilraun af þessari gerð hafði ekki áður verið framkvæmd í háhitakerfi hér á landi. Með samstilltu átaki þátttakenda frá ÍSOR, GFZ (Þýskalandi) og VBPR (Noregi) náðist að klára verkefnið og var stuðningur Landsvirkjunar og starfsfólks Kröflustöðvar forsenda fyrir því að verkefnið gekk upp.

Annað verkefni sem var flókið í framkvæmd var uppsetning jarðskjálftamælinets í sjó og á landi við jarðhitakerfið á Reykjanesi. Við útfærsluna komu við sögu bæði hvalveiðiskip og Þór, stærsta varðskip Landhelgisgæslunnar. Var Landhelgisgæslan einkar hjálpleg við framkvæmd mælinganna. Vel heppnað samstarf þátttakenda frá ÍSOR, GFZ (Þýskalandi), TNO (Hollandi) og HS Orku skilaði mikilvægum niðurstöðum fyrir jarðhitakerfið á Reykjanesi.

Helstu niðurstöður IMAGE-verkefnisins:

  • Unnt er að nota VSP mælingar til að skoða innviði háhitasvæða. Meiriháttar jarðlagamót koma fram og líkur eru til þess að sjá megi mót kviku og fasts bergs.
  • Betri upplausn jarðskjálfta á Reykjanesi og betri dýptarskynjun skjálfta sem verða neðansjávar út af Reykjanesi. Hlutfallið milli hraða P- og S-bylgna (VP/VS) sýnir að umtalsverð kvika er ekki til staðar í efstu 6-7 km undir kerfinu.
  • Ljósleiðari var í fyrsta skipti, að vitað sé, notaður með góðum árangri til að mæla jarðskjálftabylgjur á Íslandi. Þar með opnast ótalmargir nýjir möguleikar.
  • Rannsóknir á borholukjörnum frá nokkurra metra dýpi úr útkulnaðri og rofinni eldstöð við Geitafell í Hornafirði gáfu mikilsverðar upplýsingar um við hverju megi búast í hjarta virkra háhitakerfa m.a. varðandi rennslisleiðir jarðhitavökvans. Eins  var varpað nýju ljósi á  ýmislegt sem viðvíkur vökva við yfirmarks ástand.
  • Gagnagrunni yfir mismunandi bergtegundir, uppruna þeirra og eiginleika var komið á fót og verður hann öllum aðgengilegur í framtíðinni. Rafleiðni (viðnám) og hljóðhraði borholukjarna frá Reykjanesi, Nesjavöllum og víðar voru mæld við yfirmarks aðstæður þegar hiti fer yfir 374°C og þrýstingur yfir 218 loftþyngdir (atm). Með þessu fékkst aukin þekking á því hvað viðnám í skorpunni merkir jarðhitafræðilega.
  • Aðferð sem byggir á að framkalla vökvabólur í steindum til að meta hitastig (>380°C) var þróuð og prófuð í borholu í Larderello (250°C) og í Kröflu (320°C). Tilraunir sýna að beita má aðferðinni til að mæla hitastig allt að 424°C.
  • Spennusviðskort af Íslandi   var gefið út þar sem m.a. var notast  við upplýsingar um aflögun borholna við borun og togspennusprungur í borholum, auk brotlausna úr jarðskjálftum.
  • PFC ferilefni (kolvetnishringir með perflúorsamböndum) sem notuð eru í olíuiðnaðinum til að rekja rennslisleiðir vökva í jörðu) voru prófuð við háan hita og voru stöðug við yfirmarksástand vatns (374°C, 218 atm) í meira en tvo mánuði á tilraunastofu.
  • Aðferðafræði við túlkun viðnámsmælinga var þróuð með því að skorða  viðnámslíkön með upplýsingum úr borholum og skjálftarannsóknum.
  • Aðferðafræði við gerð þrívíðra jarðfræðilíkana var endurbætt samhliða því að gert var nýtt og uppfært líkan fyrir Kröflu. Þeirri aðferðafræði var síðan beitt á gögn frá jarðhitakerfi á Terceira-eyju sem tilheyrir Azor-eyjum.
  • Gagnagrunnur sem sýnir svæði innan Evrópu þar sem yfirmarksástand gæti verið til staðar í jarðskorpunni. Hér á landi má gera ráð fyrir að finna megi yfirmarksástand á 4-5 km dýpi á þeim 32.000 km2 sem gosbeltið þekur.

ÍSOR vill þakka gott samstarf milli allra þátttakenda verkefnisins og er það talin vera ein ástæða þess hve góður árangur náðist í verkefninu.

Nánari upplýsingar og eldri fréttir

Svæði þar sem yfirmarkshituð jarðhitakerfi kunna að leynast.

Svæði þar sem yfirmarkshituð jarðhitakerfi kunna að leynast.