The Icelandic Deep Drilling Project ( IDDP ) är ett projekt som syftar till att skapa och utveckla teknologier för att utvinna geotermisk energi från djupa brunnar där den geotermiska vätskan är i ett superkritiskt tillstånd. Projektet startades år 2000 av ett konsortium av isländska energiföretag: Hitaveita Suðurnesja , Landsvirkjun , Orkuveita Reykjavíkur och Orkustofnun. 2001 bildades en internationell grupp av rådgivare SAGA (Science Applications Group of Advisors) för att ge vetenskapligt och ingenjörsstöd till projektet. Experter från 12 länder deltar i den, inklusive från USA , Kanada , Island , Tyskland , Frankrike , Italien , Ryssland , Nya Zeeland och Japan [1] .
Huvudmålet med projektet är att utveckla teknologier för att generera energi från djupa hydrotermiska reservoarer där vattnet är i ett superkritiskt tillstånd. Jämfört med en konventionell vätska har en superkritisk vätska en betydligt lägre viskositet och densitet. På grund av detta kan cirkulationshastigheten för den superkritiska kylvätskan vara betydligt högre. Det uppskattas att effekten av ett sådant system kommer att vara 10 gånger större än ett konventionellt system: energin som utvinns från en typisk 2,5 km lång brunn på Island producerar en elektrisk effekt av storleksordningen 5 MW, medan en brunn når en reservoar med superkritiska förhållanden (temperatur 430–450 °C och ett tryck på 23–26 MPa) skulle ge 50 MW vid samma kylvätskevolymflöde . [2]
Typiska geotermiska brunnar med hög temperatur producerar dock en ång-vattenblandning med en temperatur på 200–320 °C [3] , medan den kritiska punkten för rent vatten nås vid en temperatur på 374,15 °C och ett tryck på 22,21 MPa. Om det finns lösta salter i vattnet krävs ännu högre temperaturer och tryck för övergången till det superkritiska tillståndet. [4] För havsvatten , som är källan till Islands geotermiska vatten, motsvarar den kritiska punkten en temperatur på 406 °C och ett tryck på 29,8 MPa [5] .
Island ligger på den mittatlantiska åsen . Detta är anledningen till dess höga geotermiska potential: höga temperaturer här kan nås på mycket grundare djup än på de flesta platser på jorden. Förutom energi är detta också av betydande intresse för geologi, eftersom det tillåter oss att studera ett antal processer, såsom interaktionen av havsvatten med basaltstenar , dess cirkulation i hydrotermiska källor och andra. [3] Dessa studier kommer att hjälpa till att hitta svar på många frågor, allt från plattektonik och havens kemiska sammansättning och slutar med livets ursprung. [ett]
Under 2006 påbörjades borrningen av IDDP-1-brunnen i Krablas vulkaniska zon . Enligt uppskattningar kunde överkritiska förhållanden här nås på ett djup av 4 km. Men 2009, redan på ett djup av 2,1 km, nådde brunnen rhyolitisk magma med en temperatur på 900 °C, och därför var ytterligare borrning omöjlig. [6] Detta är den andra brunnen i världen som når magma: den första borrades 2007 på Hawaii [7] .
Trots att det inte var möjligt att nå reservoaren med superkritisk vätska beslutade man att genomföra tester. Den magmakontaktande botten av borrhålet cementerades delvis med installationen av en slitsad liner [6] . Brunnen visade sig vara mycket produktiv: under 2 år tillfördes överhettad ånga med en temperatur på upp till 450 °C och ett tryck på 40 till 140 bar, vilket kunde göra det möjligt att generera el med en kapacitet på 36 MW [8] [9] .
Efter detta test behövde stationens markutrustning återställas på grund av korrosion. Det var inte möjligt att stänga brunnen på grund av ventilerna, ett försök att kyla den ledde till att höljet kollapsade, i samband med vilket brunnen övergavs. [9]
2014, på grundval av IDDP-1-projektet, lanserades ett projekt för att skapa ett internationellt magmaobservatorium - KMT ( Krafla Magma Testbed ) [10] [11] .
Borrningen av IDDP-2-brunnen började i augusti 2016 genom att fördjupa den befintliga RN-15-brunnen på Reykjaneshalvön . I januari 2017 nåddes ett djup på 4659 m [12] [13] . Det huvudsakliga borrproblemet var zoner med hög permeabilitet belägna på djup under 3 km, på grund av vilka det uppstod en fullständig förlust av borrvätskecirkulation [5] [14] .
IDDP-2 var den första brunnen i världen som nådde en superkritisk hydrotermisk reservoar. Temperaturen i botten av brunnen nådde 426 °C, trycket var 34 MPa. [5]
2017–2018 stimulerades brunnen. Vid undersökningen konstaterades skador på höljessträngen på 2,3–2,4 km djup, vilket ledde till vätskeläckage. Läckorna var dock obetydliga och man beslutade att börja testa. [15] Brunntestning började i december 2019 [16] .