News

A partire dal febbraio 2022, il gruppo multidisciplinare VALTER, che comprende circa 15 ricercatori, ingegneri e tecnici provenienti da diversi ambiti, ha lavorato a ritmo serrato per realizzare la prima serie di stimolazioni multistadio del progetto VALTER. Questo concetto di stimolazione è un approccio unico nel suo genere, in cui un foro di trivellazione viene scomposto tramite il sistema di packer in più segmenti che possono essere stimolati separatamente. Seguendo questa metodologia, che è stata sviluppata e testata ad intervalli nel BedrettoLab da Geoenergie Suisse nell'ambito del progetto Destress, sistemi di frattura specifici possono essere individuati e caratterizzati in modo più dettagliato. Inoltre, le stimolazioni in più fasi possono ridurre al minimo il livello di sismicità indotta.

Test idrici e stimolazioni

Le stimolazioni sono state effettuate nel foro ST1 (v. figura). Sono state realizzate per ottenere maggiori informazioni sulla massa rocciosa fratturata e sulla sua trasmissività. Dei 14 intervalli all'interno di ST1, nove sono stati sondati (i restanti cinque sono stati stimolati in precedenza nell'ambito di Destress). I test comprendevano test idrici iniziali, seguiti da stimolazioni vere e proprie e da un altro test idrico dopo il completamento delle stimolazioni. Durante le stimolazioni, l'acqua è stata iniettata in modo controllato in un intervallo specifico e le variazioni di pressione, temperatura e deformazione risultanti, nonché la sismicità indotta, sono state monitorate con una fitta rete di sensori.

Cercasi sismicità

Oltre all'acquisizione di dati idraulici e idromeccanici, in questi esperimenti è essenziale il monitoraggio in tempo reale della sismicità, perché l'acqua iniettata non solo scorre attraverso fratture preesistenti, ma crea anche nuove fratture di varie dimensioni che contribuiscono ad aumentare la trasmissività del giacimento. Quest'ultima è necessaria per la creazione di un giacimento e quindi per lo sfruttamento dell'energia geotermica e questo processo è anche associato alla sismicità indotta. Durante le stimolazioni VALTER, si sono verificati eventi sismici di magnitudo istantanea compresa tra -6 e -3. Questi terremoti sono troppo piccoli per essere percepiti e possono essere misurati solo da strumenti molto sensibili. Tuttavia, questa sismicità è uno strumento fondamentale di diagnosi durante il processo di creazione del giacimento, e questi piccoli eventi sono quindi graditi. Per evitare terremoti di magnitudo maggiore che potrebbero essere avvertiti o mettere in pericolo qualcuno, è stato messo in atto un cosiddetto sistema a semaforo. Quando vengono raggiunte le soglie predefinite e rilevate dal sistema di monitoraggio, le procedure in corso vengono immediatamente interrotte. Durante questa prima fase di VALTER, nessuno degli esperimenti ha innescato eventi che avrebbero richiesto una modifica delle iniezioni.

Analisi e preparazione dei dati

Le prime analisi dei dati sono attualmente in corso. I primi risultati mostrano una grande varietà del comportamento idraulico, idromeccanico e sismico del volume della massa rocciosa durante le stimolazioni. Ad esempio, alcuni intervalli mostrano una forte risposta sismica ma pochi cambiamenti idraulici, mentre altri intervalli mostrano il contrario. Il gruppo VALTER sta attualmente elaborando modelli concettuali compatibili con tutte queste osservazioni. Questi modelli saranno di grande importanza per la fase successiva del progetto VALTER, in cui dovrebbe essere generato un prototipo di serbatoio geotermico. In questo caso, le strutture più promettenti saranno stimolate con iniezioni più grandi che possono estendersi per periodi più lunghi.

Un impegno multidisciplinare

La complessità dell'impostazione sperimentale e la natura multidisciplinare del progetto VALTER hanno richiesto notevoli sforzi di coordinamento. Una comunicazione efficiente tra le singole discipline di ricerca e con il personale tecnico si è rivelata essenziale. In questo caso, il progetto ha beneficiato dell'eccellente infrastruttura del BedrettoLab. L'intera rete di monitoraggio è collegata ad una rete internet veloce. Ciò ha permesso un interazione senza problemi tra il gruppo in loco e i vari esperti del Politecnico di Zurigo. I singoli flussi di dati potevano essere controllati in tempo reale e, se necessario, le decisioni sugli adeguamenti delle procedure potevano essere prese molto rapidamente.

Il progetto del serbatoio di Bedretto

Il progetto VALTER, attualmente in corso, fa parte del Bedretto Reservoir Project, che è un progetto generale che comprende VALTER, Destress e ZoDrEx. Pur avendo obiettivi complementari, i tre progetti testano e sviluppano tecniche diverse per la creazione di un giacimento di prova. In questo contesto, VALTER e Destress studiano il miglioramento dei processi di stimolazione. DESTRESS si è concentrato principalmente sulla verifica del concetto di stimolazione multistadio, mentre VALTER sta monitorando i processi nella roccia in modo più intenso e per un periodo di tempo prolungato. ZoDrEx si concentra sul miglioramento dell'efficienza della perforazione, sulle tecnologie di isolamento zonale e sullo sviluppo di strumentazione per gli impianti di energia geotermica.

Maggio 2022