Bij Kwintsheul wordt aardwarmte gewonnen uit een doorlatende aardlaag op 2,3 km diepte. Om het beeld van deze laag en de rest van de diepe ondergrond te verbeteren, voeren we voor het innovatieprogramma TKI Geo4all seismische metingen uit.
Waar en Wanneer
Om de benodigde ontbrekende informatie over de ondergrond te verkrijgen, voeren we van 30 juni tot en met 4 juli seismische metingen uit langs de Overtoomsepad, Zweth en Zwethkade Noord binnen de paarse rechthoek in Figuur 1. De lange rechte weg naast het kanaal biedt een prima gelegenheid om de metingen uit te voeren.
Hoe werkt de meting en wat merken omwonenden ervan?
Als bron van seismische golven gaan we een elektrisch vibrator (E-Vibe) gebruiken, zie ook Figuur 2.
De trillingen die worde opgewekt door de bron zijn heel zwak. Direct naast de bron worden ze ervaren als trillingen van een voorbijgaande vrachtwagen, en op meer dan 30 meter afstand zijn ze niet voelbaar. Het opwekken van het bronsignaal gaan wij s’nachts doen omdat er dan minder hinder is voor het overige verkeer, en de omgevingsgeluiden lager zijn wat leidt tot betere metingen. De E-Vibe wordt op een elektrische verreiker geplaatst. Direct naast het meetapparaat is in alle gevallen de maximale geluidssterkte nog een stuk lager dan 60 dB, wat overeenkomt met een normaal gesprek tussen 2 personen (60-70 dB). Verder verwijderd +/- 30 meter, is de geluidssterkte voor het blote oor verwaarloosbaar.
Als ontvangers van seismische golven gaan we tijdelijk zelfstandige seismische stations van TU Delft gebruiken. Deze stations bestaan uit een pin in de grond van ~15 cm diep, en een klein kastje van ~30x40x10 cm met dataopslag en een batterij die voor de stroom zorgt (Figuur 3). Naast elk station is ook een paal met daarop een klein zonnepaneel om de batterijen door de dag op te laden. Er zijn 75 stations geplaatst langs de meetlijn, met een onderlinge afstand van 20 m. De stations zijn makkelijk te plaatsen en verwijderen, en laten geen permanente sporen achter. Het plaatsen van de stations gaat een halve dag nemen. De metingen zelf zullen maximaal 5 nachten in beslag nemen. Daarna zullen we nog een halve dag nemen om de stations te verwijderen.
Aanleiding onderzoek
Het innovatieprogramma TKI Geo4All zich richt op innovaties in de aardwarmtewinning. Nature’s Heat (de eigenaar van een aardwarmteproject bij Kwintsheul), TU Delft en TNO hebben hun krachten gebundeld om samen metingen uit te voeren bij Nature’s Heat om de diepe ondergrond daar beter in beeld te brengen. Bij Kwintsheul wordt aardwarmte gewonnen uit een doorlatende aardlaag op 2,3 km diepte. Om het beeld van deze laag en de rest van de diepe ondergrond te verbeteren, voeren we seismische metingen uit met een elektrisch bron en ontvangers op de oppervlakte. Hierbij reizen akoestische golven (ofwel seismische golven) door de lagen in de ondergrond en terug naar de oppervlakte, en door te meten hoe lang deze daarover doen kan een beeld gevormd worden van de ondergrond – een soort röntgenfoto van de ondergrond maar dan wel met akoestische golven. De uitkomsten zullen een helder beeld van de ondergrondse lagen en structuren laten zien – op welke diepte de lagen liggen en wat de seismische golfsnelheiden zijn per laag. De structuren van de diepe ondergrond en de golfsnelheden zijn beide nodig om voorspellingen te kunnen maken van de duur en opbrengsten van de aardwarmteproductie, maar ook van de precieze plaatsing van eventuele trillingsbronnen in de ondergrond. Voor dit laatste is nodig te weten wat de schuifgolfsnelheiden zijn, die nu nog niet bekend zijn en in dit project voor een van de eerste keren gemeten zullen worden. Ook de precieze compressiegolfsnelheiden, die vaker gemeten worden, zijn niet bekend, en worden in dit project gemeten.
