Dat diepe geothermie aardbevingen kan veroorzaken is al langer gekend. Het zijn meestal lichte aardbevingen die alleen met gevoelige meetapparatuur te registreren zijn. Een belangrijke oorzaak lijkt de injectie van afgekoeld water te zijn. Door de locatie van de aardbevingen te bepalen kunnen we opvolgen hoe de ondergrond reageert op drukverschillen die gepaard gaan met de injectie. Zo leren we de ondergrond beter kennen.

Seismometernetwerk

Het injecteren van water in de diepe ondergrond veroorzaakt kleine bewegingen die aanleiding geven tot aardbevingen. Kunstmatig opgewerkte aardbevegingen zijn een aandachtspunt bij de ontwikkeling van elk diepe geothermieproject en een belangrijk onderzoeksthema. Daarom heeft VITO een seismometernetwerk uitgebouwd. Het netwerk laat ons toe de bodembewegingen tot op enkele tientallen meters te lokaliseren. Door de locaties van opeenvolgende aardbevingen met elkaar te vergelijken kunnen we de richting berekenen waarin de drukeffecten van de injectie zich voortzetten. Zo monitoren we of ze in de nabijheid van grotere breuksystemen komen. Door het bijsturen van de injectie (druk en temperatuur) wil VITO een veilige werking van de geothermiecentrale garanderen.

blauwe blokjes: seismometers, geel blokje: geothermiecentrale

Wat zijn micro-aardbevingen?

De seismische activiteit is het gevolg van de herinjectie van deels afgekoeld water van de Balmatt geothermiecentrale. Bij de injectietesten in september 2016 hebben zich de eerste aarbevingen voorgedaan. Ook bij de opstart van de geothermiecentrale in december 2018 was dit het geval. Het seismometernetwerk kon een 40-tal bodembewegingen detecteren. Alle bewegingen deden zich dicht bij de injectiezone van put 2 voor.  Dat is onder de gemeente Dessel.

blauwe lijn: traject boorput 2 - injectieput , oranje-rode: traject boorput 3

Hoe ontstaan ze?

Het zijn kleine bewegingen langs barsten en spleten in de kalksteen die door de opgelegde stroming en overdrukken wat verder openen.

Monitoring

We berekenen de richting waarin de opeenvolgende bewegingen zich verplaatsen. Zo bekijken we bijvoorbeeld of de bodem in de nabijheid van grotere breukstructuren beweegt. We weten dus wanneer én waar er seismische activiteit optreedt. De meetgegevens worden ook in real-time doorgegeven aan de Koninklijke Sterrenwacht van België, die deze kan gebruiken voor onderzoek. De automatische detectielimiet van KSB ligt nabij een magnitude 1 op de schaal van Richter en alle seismische events boven deze limiet worden gepubliceerd op www.seismologie.be

What’s next?

We volgen verder op en finetunen onze monitoring- en productieprocedures. Zo hopen we aardbevingen die aan het oppervlak voelbaar zijn (vanaf een magnitude van 2.5-3 op de schaal van Richter) te voorkomen.

Samengevat

Seismiciteit is eigen aan het injecteren van water in de diepe ondergrond. Met ons seismometernetwerk kunnen we de bodembewegingen nauwkeurig lokaliseren. Door de locaties van opeenvolgende events met elkaar te vergelijken bepalen we de richting waarin de drukeffecten van de injectie zich voortzetten. We kunnen dus monitoren of ze in de buurt van grotere breuksystemen komen. Zo kunnen we de injectie tijdig bijsturen als dat nodig is en zo de intensiteit van de aardbevingen voldoende laag houden.

Uitbouw seismometernetwerk en samenwerking met NIRAS

VITO en NIRAS hebben een samenwerkingsakkoord om informatie over de ondergrond uit te wisselen. NIRAS had al seismometers in de nucleaire zone van Mol-Dessel geplaatst, in de onmiddellijke omgeving van de Balmatt-site, waaronder 2 ondergrondse. De gedetailleerde analyse van de meetgegevens van deze seismometers tijdens het boren en testen heeft aangetoond dat zich in de periode van de injectietests een aantal aardbevingen hebben voorgedaan in de diepe ondergrond. De sterkste beving had een kracht van 0,9 op de schaal van Richter. De aardbevingshaarden situeerden zich rond 4 km diepte, in de omgeving van het injectiepunt.

Waardevolle gegevens

Wereldwijd bestaan slechts enkele goed gedocumenteerde registraties van geïnduceerde seismiciteit in het kader van het testen van geothermieputten. De data hebben ons nieuwe informatie gegeven over het gedrag van het geothermische reservoir onder Mol en Dessel bij het oppompen en injecteren van water. Ze vormden mee de basis om de kans op geïnduceerde aardbevingen tijdens de productiefase en de daarmee verbonden risico’s zo nauwkeurig mogelijk in te schatten. Op basis van die inzichten hebben we een voorlopig protocol opgesteld om de mogelijke risico’s tijdens de productiefase tot een minimum te beperken. Voor de uitrol van dit protocol heeft VITO het seismometernetwerk rond de Balmatt-site uitgebreid. Er zijn nu in totaal 7 ondergrondse en 2 bovengrondse seismometers operationeel rond de site. We zullen alle nieuwe inzichten gebruiken om een specifiek monitoring- en risicobeheersysteem voor diepe geothermieprojecten te ontwikkelen. Dit is een belangrijke stap voor de verdere veilige uitrol van diepe geothermie in de Kempen en elders in de wereld.

 

Contact:
+32 14 33 56 38