Onderzoek studies Ultradiepe Geothermie (UDG)

Voor de Green Deal Ultradiepe Geothermie (UDG) zijn in de periode 2018-2020 onderstaande studies zijn uitgevoerd. Binnen deze samenwerking onderzochten partijen of Ultradiepe Geothermie in Nederland veilig ontwikkeld kan worden, en zo ja, waar en onder welke voorwaarden.

De studies richten zich vooral op de Dinantien carbonaatlagen (bijvoorbeeld kalksteen) die als kansrijk werden gezien voor de mogelijke ontwikkeling van Ultradiepe Geothermie. Via de knop rechts download je een publiekssamenvatting van de studies naar Ultradiepe Geothermie. De studies zijn ook waardevol voor aardwarmtewinning op conventionele dieptes.

Seismic interpretation/time depth conversion (seismische kartering)

Op basis van seismische gegevens zijn kaarten gemaakt die de verspreiding, diepte en dikte van de Dinantien carbonaatlagen laten zien. Omdat er niet overal in Nederland (goede) seismiek beschikbaar was, zitten er ‘gaten’ in de kaarten. De beschikbaarheid van seismiek is sindsdien aanzienlijk verbeterd door seismische acquisitie binnen het SCAN-programma die gebruikt zouden kunnen worden om deze kaarten te actualiseren. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Burial and construction (begraving en structuur)

In deze studie is de begravingsgeschiedenis van de Dinantien carbonaatlagen in delen van Nederland gereconstrueerd. Dit geeft inzichten in hoe de eigenschappen van deze lagen veranderd zijn door de geologische tijd heen, onder invloed van temperatuur en chemische processen diep in de aarde. We kunnen hiermee de eigenschappen (zoals doorlatendheid) op andere plekken beter inschatten. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Gravity and magnetic interpretation (zwaartekracht en magnetische interpretatie)

Naast seismiek zijn er zijn andere geofysische meetmethodes waarmee de ondergrond in kaart gebracht kan worden. Deze gegevens bevatten minder detail maar kunnen de seismische interpretaties ondersteunen, zeker in gebieden waar geen of weinig (goede) seismische data beschikbaar is. Sommige van deze niet-seismische methodes, zoals zwaartekracht en aardmagnetisme, zijn al veelgebruikt bij exploratie naar aardwarmte. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Electromagnetic geothermal exploration (elektromagnetisch onderzoek)

Sommige andere niet-seismische methodes, zoals de Magneto-Tellurische methode en Controlled Source Electro Magnetics zijn minder gebruikt en minder gangbaar. Voor deze technieken is een studie uitgevoerd om te kijken of deze technieken toepasbaar zouden kunnen zijn in de Nederlandse geothermie. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Fracture characterization (spleten karaktrisatie)

De Dinantien carbonaatlagen zijn van zichzelf meestal vrij ondoorlatend. Kleine spleten (fractures) zijn belangrijk om genoeg water uit deze gesteentes te kunnen produceren of om water erin te kunnen injecteren. Deze studie onderzoekt of de hoeveelheid spleten en hun doorlatendheid kunnen worden ingeschat. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Diagenesis (diagenese, begravingsgeschiedenis)

De doorlatendheid van de Dinantien carbonaatlagen kan veranderen (verbeteren) door natuurlijke oplossing van materiaal, zogenoemde ‘karsten’. Aan de andere kant kan de doorlatendheid ook zijn verslechterd doordat er mineralen of metaaldeeltjes neerslaan in het gesteente als gevolg van andere chemische processen. In dit rapport wordt bekeken welke processen hebben plaatsgevonden op plekken waar nog niet is geboord. Dat is gedaan door observaties uit eerdere boringen en in ontsluitingen, in combinatie met de studie naar begravingsgeschiedenis te bekijken. Publicatie: rapportage in combinatie met het Facies distribution beschikbaar via NLOG.

Facies distribution (facies verspreiding)

In deze studie is de verspreiding van verschillende soorten gesteenten binnen de Dinantien carbonaatlagen in Nederland onderzocht. Er zijn grote verschillen tussen de carbonaatlagen in platforms (vergelijkbaar met koraalriffen) en even oude afzettingen die in diepe zeeën zijn afgezet (vergelijkbaar met leisteen). De variaties zijn onderzocht met behulp van gesteentemateriaal uit eerdere boringen en met voorbeelden van deze gesteentes die in omringende landen aan het aardoppervlak liggen. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Petrophysical evaluation (petrofysische evaluatie)

In dit onderzoek zijn metingen uit eerdere boringen naar de Dinantien carbonaatlagen gebruikt om gesteente-eigenschappen te bepalen. Hieruit blijkt dat deze carbonaatlagen vaak weinig poreus en permeabel zijn, behalve als verbreukingen en karsten gevormd zijn. Ook zijn gemeten temperaturen, drukken en vloeistofsamenstellingen bij elkaar gebracht. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Temperature model (temperatuurmodel)

Hoe dieper, hoe warmer. De mate waarin dat het geval is, hangt af van de samenstelling van de ondergrond, zeker als het gaat om Dinantien carbonaatlagen. In deze studie worden variaties in temperatuur in Dinantien carbonaatlagen bestudeerd aan de hand van boringen in binnen- en buitenland. Zo ontstaat beter temperatuurmodel voor de diepe (>3 km) ondergrond in Nederland, zodat de temperaturen daar beter kunnen worden voorspeld. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Stress field (ondergrondse spanningsvelden)

In de ondergrond zijn van nature spanningen aanwezig. Deze kunnen van richting en grootte variëren. Om de doorlatendheid en eigenschappen van de Dinantien carbonaatlagen beter in te schatten is een beter begrip van deze spanningen nodig. Dit rapport bevat een grote-schaal inventarisatie van stressoriëntatie en grootte, een analyse van impact van lokale, geologische, factoren op spanningsvelden, richtlijnen/best practices voor het modelleren van spanningsvelden. Publicatie beschikbaar via NLOG.

Productiviteit en injectiviteit

Het doel van deze studie is het vermogen van potentiële UDG-doubletten beter in te kunnen schatten. Omdat er veel onbekend is wat betreft de ondergrond (o.a. over de doorlatendheid, temperatuur, verbreuking), zijn er grote onzekerheden in de uitkomsten. Publicatie: beschikbaar via NLOG.

UDG Hazard Register (inventarisatie mogelijke risico’s)

Het boren van ultradiepe putten kan niet worden vergeleken met conventionele putten. Elk deel van de put moet worden beoordeeld op (hoge) druk, (hoge) temperatuur en onverwachte (geologische)omstandigheden. Een groep experts uit de olie- en gasindustrie en de geothermie-industrie heeft een lijst gemaakt van risico’s die mogelijk bestaan bij het doen van UDG-boringen. Dit UDG Hazard Register kan gebruikt worden om op specifieke locaties te bekijken welke risico’s er mogelijk bestaan en hoe die gemitigeerd kunnen worden. Publicatie: beschikbaar via de EBN kennisbank.