Geotermisk energi – en vitbok för Sverige - Kungliga Tekniska ...

2.3. Hydraulisk spräckning
För att skapa förutsättningar för vattenflöde i kristallin berggrund behöver
sprickigheten ökas eller att de sprickor som redan förekommer i berggrunden åter
öppnas. Detta kan göras med hydraulisk spräckning genom att pumpa vatten med
övertryck in i den del av berggrunden som man avser att aktivera. Förloppet följs från
markytan med seismiska sensorer som registrerar var och hur berggrunden spricker.
Spräckningen utformas så att man erhåller en tillräckligt stor volym permeabelt berg
mellan två borrhål på det djup där temperaturen är lämplig. Denna bergvolym
fungerar sedan som värmeväxlare för naturligt i formationen förekommande
grundvatten. Vattencirkulationen genom den spräckta volymen och borrhålen
undersöks med cirkulationstester. Man undersöker också hur snabbt kemiskt märkt
vatten passerar mellan borrhålen. För experiment med spräckning och flödestester
behövs kraftfulla pumpar. Spräckningsteknik för kristallin berggrund i syfte att skapa
värmeväxlingsvolymer är under utveckling och erfarenhetsbaserad kunskap finns än
så länge endast i några få fall. Det är därför ett viktigt utvecklingsområde inom
geotermisk energiteknik. Av de hittills erhållna resultaten framgår att hydraulisk
spräckningsteknik är en nyckelfaktor för utvinning av geotermisk energi i kristallin
berggrund.
Figur 30. Till vänster: Hydraulisk spräckning aktiverar (genom skjuvning) de
vertikala sprickor som ligger nära parallellt med den horisontella huvudspänningen.
Till höger: Ökad vattengenomsläpplighet uppstår när skjuvrörelsen orsakar en
förskjutning av ojämnheterna i sprickytan.
Som målsättning för spräckningsförsök i kristallin berggrund anges framförallt en stor
värmeväxlingsyta (flera kvadratkilometer) utspridd över en stor volym på det djup i
berggrunden där temperaturen bedöms vara lämplig. På det sättet kan en stor
vattenström (50 – 100 liter per sekund) passera värmeväxlingsvolymen utan att den
kyls av under överskådlig tid (mer än 20 år). Dessa målsättningar har kunnat
förverkligas på flera platser, bland annat i Bad Urach i södra Tyskland och i Soultz i
nordöstra Frankrike. I båda fallen har existerande spricksystem aktiverats och man har
konstaterat att ökad vattengenomsläpplighet orsakas av att skjuvrörelser längs
befintliga sprickor har öppnat dessa med 0.l – 10 mm. Öppningarna uppkommer på
grund av sprickornas oregelbundna form. Det har visat sig att de reaktiverade
sprickorna hålls öppna genom det rådande hydrostatiska trycket och att man därför
inte behöver trycka in speciella spärrämnen (propants) i spricksystemen. Normalt är
27