4. Részprojekt

4. RÉSZPROJEKT - KÚTTECHNOLÓGIA

Fúrás és kúttechnológia; a visszasajtolás műszaki megvalósíthatósági megtervezése


A részfeladat egyik célja a kutak előzetes tervezése, valamint a fúrás költségbecsléséhez szükséges adatok, dokumentumok előkészítése. A részfeladatnak ebben a szakaszában összegyűjtésre kerül minden olyan adat, ami a kutak szempontjából releváns lehet, mint pl.: az EGS környezetében várható kőzetsorhoz hasonlóban fúrt kutak adatai, pl.: hazai illetve európai EGS kutak kúttervei. A cél, hogy az összegyűjtött adatok alapján minden előrelátható releváns információt, tapasztalatot felhasználjuk, és az alapján, állítsuk össze a kútterveket, a kútfúrás kivitelezését és ütemezését. A fő továbbfejlesztendő feladat a magas hőmérsékletű gránitos (vagy kemény abraszív anyagban) alapkőzetben, történő fúrás, így a fúrás során használt anyagok gondos kiválasztására van szükség, mivel nem csak a kutat kell lefúrni az adott mélységbe (4-6 km) hanem még ki kell képezni a rezervoárt is. Különös figyelmet kell szentelni a fúróiszap, béléscső és szelvényezés típusának kiválasztására.

Ennek a részfeladatnak a célkitűzései és az itt elvégzendő tervezési folyamat más részfeladatok, főleg a földtani vizsgálatok és a rezervoár modellezés előzetes eredményeinek függvényében határozhatók meg.

A kúttervezés a K+F projekt részét képzi, a hozzá tatozó műszaki leírással, szelvényezés, kútvizsgálat valamint a mintavételezések leírásaival és dokumentálásainak definiálásával együtt.

A részfeladat másik célja a K+F projektnek a műszaki megoldására és műszaki tervezésre koncentrál. Itt az olyan kémiai folyamatokat és reakciókat kell megemlíteni, melyek a pórusok eltömődéséhez vezethetnek, mint például korrózió melléktermékei vagy a vegyi anyagok kicsapódása. Ezen kémiai folyamatok műszaki oldalról történő kezelése nagy részben függ a kút kialakítástól. A feladat részei továbbá:

  • a geokémiai modellezés
  • a geotermikus kör felszíni létesítményeinek és berendezéseinek kezdeti koncepciójának kidolgozása, beleértve minden tényezőt, ami egy fenntartható EGS minta-projekthez szükséges és a lehető legnagyobb hatásfokkal hasznosítsák a geotermikus energiát
  • EGS környezetben telepítendő kútszivattyú tervezési peremfeltételeinek megfogalmazása, ahol a kútszivattyúnak ki kell bírnia a magas hőmérsékletet (> 200°C) és nyomást, ami egy jelenleg megoldandó K+F probléma
  • a kútszivattyú beépítési környezetének meghatározása, a specifikus típusra vonatkozó követelmények figyelembevételével, legyen szó akár turbina lapátkerekes ún. „line-shaft” szivattyúról, elektromos búvár vagy hidraulikus búvárszivattyúról

A helyszíni feltételek és a várt EGS rezervoár hőmérséklet alapján, egy bináris ciklusú erőmű kerül megtervezésre, elektromosáram- és hőtermelés céljából. Az ilyen típusú erőművekben a geotermikus folyadék hőenergiájának jelentős részét egy másodlagos munkaközegnek adja át, amely áram termelésre fordítódik. A lehűlt geotermikus folyadék ezután visszasajtolásra kerül a besajtoló kutakon keresztül, így alkotva egy zárt primer kört. A víznél alacsonyabb forráspontú folyadékot pl. izopentánt használnak a bináris ciklusoknál, amely egy hőcserélőn keresztül veszi fel a hőenergiát, miközben egy zárt szekunder körben cirkulál.

A bináris ciklusú erőmű egyik előnye, hogy nem bocsájt ki üvegházhatású gázokat az atmoszférába.

Az EGS további besajtoló és termelő kutak hozzáadásával bővíthető, így növelve az erőmű kapacitását.

A főbb részfeladatok a következők:

  • Adatgyűjtés, adatbázis létrehozás
  • Tervezési alapadatok meghatározása
  • Folyamatábra a rendszerről
  • Rendszer leírása
  • Általános helyszínrajz
  • Projektütemezés

A részfeladatok keretein belül a magyarországi geológiai viszonyoknak megfelelő, egy hazánkban még nem alkalmazott EGS technológiai leírása készül a továbbfejlesztett műszaki és mérnöki megoldásokról, illetve az erőmű szimulációja valósul meg. A költségek az ajánlott szolgáltatások 33%-ából és további 64 teljes munkaidejű emberhónap költségeiből adódik össze, valamint az anyagköltség 1/3-ából.

 

EGS-tabla