Dit onderzoek (deze onderzoeksvraag) richt zich op het gedrag van zoutcavernes na sluiting of verlating. In verlaten zoutcavernes kan de interne druk toenemen door zoutkruip en door uitzetting van pekel als gevolg van een stijging van de temperatuur. De interne druk kan worden verlaagd door gecontroleerde of ongecontroleerde afvoer van pekel uit de caverne. De momenteel geïdentificeerde mechanismen voor pekelafvoer zijn:
i) Gecontroleerde drukverlaging tijdens het aftappen van pekel (volgens een beoogde en voorgeschreven procedure).
ii) Ongecontroleerde drukverlaging door permeatie.
iii) Ongecontroleerde drukverlaging als gevolg van de vorming van hydraulische breuken.
iv) Ongecontroleerde drukverlaging via een preferentieel lekpad.
Deze mechanismen kunnen gelijktijdig, achtereenvolgens of helemaal niet optreden, afhankelijk van de complexe interacties tussen de eigenschappen van de caverne, de eigenschappen van het zout en andere externe factoren. De lekkagemechanismen (ii), (iii) en (iv) zijn onderzocht in KEM-171. Het hier voorgestelde onderzoek zal zich richten op mechanisme (i), dat we in dit document aanduiden als “gecontroleerde afvoer van pekel” (CBBO).
CBBO zal leiden tot een daling van de druk in de caverne. Dit zal vervolgens in zekere mate en in verschillende mate invloed hebben op de spanningssituatie rond de caverne. De fundamentele onderzoeksvragen voor CBBO zijn: hoe zal de spanningssituatie rond de caverne of tussen meerdere cavernes veranderen en wat is het potentiële effect van een veranderende spanningssituatie op de integriteit (dichtheid) en stabiliteit van de caverne? Een speciaal geval is wanneer het buiten gebruik stellen van cavernes wordt gecombineerd met het gelijktijdig aanleggen of exploiteren van nieuwe (opslag)cavernes in dezelfde zoutkoepel.
SodM wil graag inzicht krijgen in de effecten van CBBO: op bodemdaling, op stabiliteit en op de integriteit van de caverne. SodM wil ook meer te weten komen over wat de beste werkwijzen zouden kunnen zijn: wat is beter voor de stabiliteit, ‘snel en veel’ of ‘langzaam en weinig’ afvoeren? Het onderzoek zal een van de bouwstenen zijn die SodM helpen bij het beoordelen van de risico's van verschillende scenario's voor het buiten gebruik stellen van cavernes: zoals hard shut-in, CBBO, gecontroleerde hoge druk of het vullen van cavernes.
De belangrijkste vraag is wat er gebeurt met de stabiliteit en integriteit van de caverne in het geval van CBBO? Subvragen:
1) Hoe verandert de spanningssituatie rond een caverne tijdens het leeglopen? In hoeverre is dit afhankelijk van de leegloopsnelheid of de convergentiesnelheid?
2) Hoe wordt de stabiliteit van de caverne beïnvloed door deze spanningsveranderingen? Is dit afhankelijk van de diepte of de temperatuur?
3) Wat zijn de onzekerheden/gevoeligheden/interacties tussen verschillende parameters en hoe kunnen onzekerheden worden gekwantificeerd of verminderd?
4) Is er een veilige/onveilige snelheid van afvoeren? Wat zijn de voor- en nadelen van bepaalde afvoercycli?
5) Wat zijn de extra risico's wanneer er ongecontroleerde lekkage optreedt?
Dit onderzoeksproject is in opdracht van TNO en het DeepKBB-consortium gestart in 2024.