Application note A079-EN99
開發(fā)地?zé)釡p少地震
| 地?zé)崮芑蚩商娲鹗磕壳笆褂玫牟糠趾四?。想法很?jiǎn)單：將冷水抽到地殼中被地?zé)峒訜?，然后抽出熱水利用其熱量，例如用在發(fā)電廠里。不過，這個(gè)過程有一個(gè)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(qiáng)。該壓力增強(qiáng)會(huì)誘發(fā)地震。 |
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Grimsel Rock實(shí)驗(yàn)室（隸屬NAGRA）的ETH Zürich研究在什么條件下會(huì)誘發(fā)地震，以及如何降低地震震級(jí)，使我們?cè)诘乇砀惺懿坏健ronkhorst質(zhì)量流量控制器在其實(shí)驗(yàn)中通過控制水流進(jìn)入地下巖石來模擬地?zé)崮艿漠a(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(zhǔn)確地將所需的水量注入巖石中。為了研究各種水流速度會(huì)引起巖石內(nèi)部的哪些活動(dòng)，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(shí)驗(yàn)室位于瑞士阿爾卑斯山脈中部，因此需要對(duì)供水進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。 |
重要議題
- 準(zhǔn)確供水，即使在低流速下
- 遠(yuǎn)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(rèn)巖體的水力性質(zhì)，并監(jiān)測(cè)其在靠近注入點(diǎn)的鉆孔內(nèi)的影響（即壓力影響），進(jìn)行一系列的水力試驗(yàn)，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(zhǎng)時(shí)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(gè)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(cè)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(shí)時(shí)讀取水的溫度和密度等特性。位于400至500米深度的Grimsel 試驗(yàn)基地使用的水建議溫度為40°C（僅在熱試驗(yàn)期間）。該裝置是堅(jiān)固、可靠、靈活、緊湊和使用方便的供水控制方式。為了跟蹤實(shí)驗(yàn)，來自ETH Zürich的研究人員使用Bronkhorst軟件，包括FlowPlot繪制整個(gè)實(shí)驗(yàn)的曲線圖。此外，可以使用TeamViewer遠(yuǎn)程查看和監(jiān)控Grimsel的設(shè)置，因此不必再整個(gè)時(shí)間段內(nèi)都在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。 |
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