Het doel van dit project is om het effect van reservoir- en vloeistofeigenschappen op vloeistofcirculatie en drukken in geothermische operaties met productie uit meerdere reservoirs te bepalen, evenals de implicaties, bijbehorende gevaren en mitigerende maatregelen.
Vloeistofcirculatie in geothermische systemen met matrixgedomineerde stroming kan betrekking hebben op meerdere reservoirs waar warmte wordt onttrokken aan twee of meer reservoirs die worden gescheiden door lagen met een lage permeabiliteit. In de Nederlandse geothermische industrie worden deze vloeistofstromen niet gescheiden binnen de putten door gebruik te maken van meerdere injectie-/productiestringen, maar worden ze gemengd. Bij dit type productie wordt ervan uitgegaan dat de volumeverhouding tussen de reservoirs voor de gewonnen vloeistof gelijk is aan de volumeverhouding tussen de reservoirs voor de geïnjecteerde vloeistof. Met andere woorden, de verdeling van de stroming in elk reservoir is in evenwicht, waarbij de hoeveelheden water die uit één reservoir worden gewonnen en daarin worden geïnjecteerd, gelijk zijn. De gemiddelde reservoirdrukken zullen in een dergelijk systeem naar verwachting dicht bij of gelijk zijn aan de beginvoorwaarden. Verschillen in de reservoirkenmerken tussen de injectie- en productieput binnen één reservoir, zoals verschillen in dikte of permeabiliteit, kunnen mogelijk de vloeistofcirculatie beïnvloeden en een onevenwichtige stroming veroorzaken. Een onevenwichtige stroming kan ook het gevolg zijn van verschillen in de afwerking van de put tussen de injector en de producent, en/of verschillen in de verbinding tussen de put en het reservoir (‘skin factor1 ’) voor de injector en de producent. Ten slotte kunnen ook verschillen in de eigenschappen van de vloeistoffen tussen de reservoirs, zoals zoutgehalte of temperatuur, mogelijk een onevenwichtige stroming veroorzaken. Dit laatste kan het gevolg zijn van het feit dat de injectievloeistof een gehomogeniseerde vloeistof is waarin de geproduceerde vloeistoffen met verschillende eigenschappen niet langer gescheiden zijn, maar gemengd. Mogelijke effecten van een onevenwichtige stroming zijn naar verwachting onder meer een verandering in de reservoirdruk. De effecten van een ongebalanceerde stroming kunnen op hun beurt leiden tot gevaren zoals seismische activiteit of opheffing/verzakking.
Specifieke onderzoeksvragen die moeten worden beantwoord, zijn:
1) Wat is het effect van reservoir- en vloeistofeigenschappen op de vloeistofcirculatie en drukken in geothermische systemen met productie uit meerdere reservoirs?
2) Wat zijn de mogelijke effecten van onevenwichtige vloeistofcirculatie per reservoir en wat zijn de daarmee samenhangende gevaren?
3) Wat zijn mogelijke maatregelen om de effecten van onevenwichtige stroming, zoals mogelijke drukgradiënten, te beperken?
Het onderzoek is in 2025 van start gegaan en wordt uitgevoerd door VITO en Sproule.