Application note A079-EN99
開發(fā)地熱減少地震
| 地熱能或可替代瑞士目前使用的部分核能。想法很簡單：將冷水抽到地殼中被地熱加熱，然后抽出熱水利用其熱量，例如用在發(fā)電廠里。不過，這個過程有一個陷阱。巖石在4-5公里范圍內(nèi)滲透性很低，需要通過高壓流體注入來增強。該壓力增強會誘發(fā)地震。 |
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Grimsel Rock實驗室（隸屬NAGRA）的ETH Zürich研究在什么條件下會誘發(fā)地震，以及如何降低地震震級，使我們在地表感受不到。Bronkhorst質(zhì)量流量控制器在其實驗中通過控制水流進入地下巖石來模擬地熱能的產(chǎn)生過程。 |
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應(yīng)用要求
質(zhì)量流量控制器用于在合適的壓力下，準確地將所需的水量注入巖石中。為了研究各種水流速度會引起巖石內(nèi)部的哪些活動，該裝置需要能夠覆蓋很大范圍的水流速度。此外，由于Grimsel Rock實驗室位于瑞士阿爾卑斯山脈中部，因此需要對供水進行遠程控制和監(jiān)控。 |
重要議題
- 準確供水，即使在低流速下
- 遠程控制
- 流量范圍大，設(shè)備數(shù)量少
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工藝方案
為了確認巖體的水力性質(zhì)，并監(jiān)測其在靠近注入點的鉆孔內(nèi)的影響（即壓力影響），進行一系列的水力試驗，如脈沖注水、恒定流量、恒定水頭和循環(huán)注水。由于低滲透性巖石是研究的一部分，因此必須在很長時間內(nèi)以非常小的速率注入極少量的水。
Bronkhorst解決方案由安裝在流量板上的三個不同的mini CORI-FLOW質(zhì)量流量控制器和一些附加的控制和監(jiān)測設(shè)備組成。為了研究小流量的影響，需通過少量的設(shè)備使用許多不同的純水流量作為輸入?yún)?shù)。mini CORI-FLOW M12 流量控制器的供水量為2-100g/h, mini CORI-FLOW M13 流量控制器的供水量為20-1000 g/h，而mini CORI-FLOW M15 的供水量為0.8 – 40 kg/h。通過所用流量板，三種裝置都可以選用合適的流速。
采用Bronkhorst Coriolis 設(shè)備是基于其高精度，可直接提供一定量的水，不受工藝條件（如環(huán)境溫度和壓力）影響。此外，還可以實時讀取水的溫度和密度等特性。位于400至500米深度的Grimsel 試驗基地使用的水建議溫度為40°C（僅在熱試驗期間）。該裝置是堅固、可靠、靈活、緊湊和使用方便的供水控制方式。為了跟蹤實驗，來自ETH Zürich的研究人員使用Bronkhorst軟件，包括FlowPlot繪制整個實驗的曲線圖。此外，可以使用TeamViewer遠程查看和監(jiān)控Grimsel的設(shè)置，因此不必再整個時間段內(nèi)都在測試現(xiàn)場。 |
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