DE2032101B2 - Verfahren zum Herstellen von dichten Untertagekammerspeichern fur die Speiche rung von Gasen oder Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Untertagespeicher schon kurz nach der Herstellung in 50 Benutzung genommen werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Speichermedium in das die Speicherkammer umgebende Gebirge eindringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- löst, daß die Flüssigkeit dem Gebirge auch vor oder len eines dichten Untertagekammerspeichers für die 55 während des Auffahrens der Speicherkammer künst-Speicherung von Gasen oder einer Flüssigkeit, der Hch zugeführt wird. Es wird dadurch erreicht, daß durch künstliche Zufuhr von Flüssigkeit, insbeson- das die Speicherkammer umgebende Gebirge zu keidere Wasser, in das die Speicherkammer umgebende ner Zeit austrocknet. In diesem Fall kann die Gebirge abgedichtet ist. Speicherkammer unmittelbar nach ihrer Fertigstel-

Es ist bekannt, ein Speichermedium mit sehr nie- 60 lung in Benutzung genommen werden. Die künstliche driger Temperatur, z.B. ein verflüssigtes Gas, in Zufuhr der Flüssigkeit, die zweckmäßig durch eine einem Untertagespeicher zu bevorraten und das die Anzahl von Bohrlöchern in der Nähe der herzustel-Speicherkammer umgebende Gebirge unter Wasser lenden Speicherkammer erfolgt, erhöht zwar den zu setzen, welches unter dem Einfluß des Speicher- Flüssigkeitszufluß in die Speicherkammer. Dieser mediums friert und so einen Eisimantel ausbildet, der 65 Flüssigkeitszufluß kann aber dadurch in erträglichen das Entweichen des Speichermediums durch das Ge- Grenzen gehalten werden, daß das Gebirge in in den birge verhindert. Wänden der Speicherkammer während ihrer Herstel-

Es ist auch bekannt, gasförmiges oder flüssiges lung in bekannter Weise zusätzlich abgedichtet wird,

SJId dLMen_eed_pr^!f-uV ^{daß der Decke der} Speicherkammer 1 gebohrt. Die Bohrlüsteuert und auf einem JZu™ Γ ^f" ^FlüssiS^keit g^e" eher können zuerst zum Beton-Injizieren des Gebirden. scei_eneten Wert gehalten wer- ges benutzt werden. Dann werden die Bohrungen Es ist von Vorteil wem· ni* nv ■ - ^{bis zur} gewünschten Tiefe weiter geführt und in die rge t i ήΙT^" ⁰^ ^{Gc 5 Bohrlöc}he Rh 12 itt D t Til d

Es ist von Vorteil wem· ni* nv ■ - ^{s zur} gewünschten Tiefe weiter geführt und in die

birge unter einem solchen ήη,ΙT^" ⁰^ ^Gc~ ^{5 Bohrlöc}her Rohre 12 eingesetzt. Der untere Teil der

der Flüssigkeitsdruck \™ A f?^{getuhrt WIrd}> ^ά&& Bohrlöcher wird dann mit Beton 13 dicht verschlos-

Speicherkammer höher 'st als S?"** "^* ^{deT sen}-

natürliche Grundwasserdruck tv ™^a*^imal ^gliche Alle Rohre 12 der Bohrlöcher sind an jiiie Druck-

Flüssigkeitsdruck ün Gebirge · ^tet'^{daß der} wasserleitung 14 angeschlossen. Auf diese Weise

Gdi ^™ ^{gedachten 10 id i Gbi} üb d Sihk 1

Flüssigkeitsdruck ün Gebirge · 'wasserleitung 14 angeschlossen. Auf diese Weise

Grundwasserspiegel entsDrichtHprh^™ i-^{gedachten 10 wird im Gebir}§^e über der Speicherkammer 1 ein Erdoberfläche. ' ^{üoher 1ιε}8^{ι als die} gleichbleibender Überdruck aufrechterhalten. Es ist Als Flüssigkeit für die Abdirhtnrm „· r^ u- vvichtig, daß in den Bohrlöchern 11 der Wasserdruck das voller Risse ist eignet SS ;"⁸, ^eine!\^Gebirg^es> allmählich aufgebaut wird, während die Speicher-Druck stehendes Wasser Statt*. ^Sbe,^{sondere unter} kammer 1 sich im Bau befindet. Bohrlöcher 11a mit treten des Inhalts aus der SneirhTi" ^ei" ^AuS" ^{15 Dru}ckwasserrohren werden deshalb schon dann herdh hi ^ ^{auch d}a tllt d i Dk bfhl

treten des Inhalts aus der SneirhTi ^{5 Dru}ckwasserrohren werden deshalb schon dann herdurch verhindert werden daßnirht^ ^{auch d}a- gestellt und mit Druckwasser beaufschlagt, wenn die

eine andere Flüssigkeit 'oder mfiovZh*"'· ^Sonde™ Transportstrecke aufgefahren wird, so daß das Ge-

Gas unter Druck dem GebirgeziÄS^S* ""* ^b'ⁿ& ^{nicht au}*™knet.

In Verbindung mit der Zeichnung w;^h^: t, r ^{Bei dem} Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 sind

dung näher erläutert. ^^eicnnunS ™rd die Erfin- ₂₀ von der Erdoberfläche über der geplanten Speicher-

F i g. 1 und 2 zeigen einen Vertikal h„ υ · kammer 1 aus mehrere vertikale Bohrlöcher 15 her-

talschnitt durch ein Speicherkern™™«!^ ?^ΟΠΖΟ1" ^{gesteIIt worden}· ^{Die Boh}rlöcher sind dann auf die

einem Verfahren gemäß1 der SS I ^ϊ ^{gIeiche Weise wie bei Fig}·^{3 dazu benutzt w}°>"den,

ist. ^{L der Erflndu}ng abgedichtet dem Gebirge, nächst der Erdoberfläche, Beton zu in-

Fig.3 und 5 erläutern AlternatiWrf_ah ^{25 jizieren}- ^Die Bohrungen werden dann bis zur ge-

Durchführung der Abdichtung ^{ZUr wüns}chten Tiefe weiter geführt. In jedes Bohrloch

Fig.4 ist eine Detailansich't Hwc;^· ■■„ ^{wird ein Rohr 16} eingesetzt und das Loch mit Beton

rem Maßstab, und ^{aildnS1Cht der F} ^ S- ^n große- ₁₇ verschlossen. Die Rohre 16 werden dann an eine

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rem Maßstab, und erschlossen. Die Rohre 16 werden dann an eine Fig.6 zeigt, wie die Abdichtung mit zwei ver , £^ruck™^asse,^rIeitung ¹⁸ angeschlossen. Wenn der schiedenen Flüssigkeiten durchgeführt werden kann" ^W _u ^asserdruck _p angelegt worden ist, beginnt das Aufin F i g. 1 und 2 ist eine Anzfh von Sneicherknm' ?^hre" ^der Speicherkammer 1. Infolgedessen bleibt mernl dargestellt, die übe^einen Schacht ^ t? ^{GeWrge während der gesamten Ba}"Periode mit einem von einer Gasturbine angetriebene^ι Kraft ^Wassei-gesättigt.

werk 3 und über einen Schacht 11 «und^ StollS?Ä ■ /' '" ^Ausfüh™ngsbeispielen gemäß F i g. 1 bis 5

mit einem See 5 in Verbindung stehe™ Wenn üht ^{35 wird das Wasser nur} oberhalb der Speicherkammer

schüssige Leistung zur Verfügung steht, wird sk dazu" Sto! ^{Um d}'^{e Speicherkammer nach oben abzu}"

ein K ϊ St^ ' ^^ f⁸! ²^f ^{i d}^ ^Sihk f

azu Sto!

einem Kompressor ζϊ St^er vo'n d^G^turbine c f⁸'! ²^f-' ^{Wie d}^ ^SP^eicherkammer auf allen tb i ^ΓΓΤ ^{Seite abh}t d k

Kompressor ζϊ Ster von d^G^turbine c f⁸! f-' ^{Wie d}^ ^SP^eich angetrieben wird. Dadurch wird eine ^ΓΓηΤ ^{Seiten ab}g^eschirmt werden kann. Menge Wasser durch den ScS 4^hinauf^umSeel ⁴° - ^l ^ ^Ausführung^sbeisP^ gemäß F i g. 6 ist die gedruckt. Wenn das Kraftwerk die volle Lehm™ ab ^f^^mer 1 von einer Reihe von inneren geben muß, kann Wasser durch den Schach 4 "n dt ITr^ ^™ ^" ^{VerUkale Und horizontale} Speicherkammer 1 gelangen, und die Druckluft fließt ?«*^Γΐο<:η _ρ ^{βΓ 22} ausgehen, sowie von einer Reihe von durch den Schacht2 nach oben zur Gasturbme so if™? ^{Strecken 21 Umgeben}' ^{zu der die} Bohrlöcher daß die normalen Luftkompressoren nicht tenuS *" ^{8 0}^" °^{ie Bohrlöcher biiden} ™ inneren und werden müssen. ^{enutzt einen} äußeren Schirm um die Speicherkammer

Auf einem Niveau, das etwas höher liest ak ri,> ^herum"^nd werden mit Wasser oder einer anderen

ä£zsz£%äsi £ ψ^^Μ°" ^{Flüssiskeit über} "^

zszi£%äsi _s £ rs ψ^

mehrere horizontale Löcher 7 gebohrt die sich uher ^S0 c ?^{ie Anordnun}g mehrerer Schutzlagen oder die Speicherkammern 1 erstrecken Durch _ΡΓ_Ρη ¥*"??* ^{um dle} Speicherkammer herum beruht auf Schacht oder ein Bohrloch 8 wird den Strecken tί „nrf ^{der Überle}8^ung> ^daß ω der Speicherkammer ein Meden Bohrlöchern 7 unter Druck stehendes Wasser ™ ?^{m ges}P^{eichert werden} soll, das nicht für die di-

geführt. Der Wasserdruck in den Bohrlöchern 7 Hh ^ Berührung mit Wasser geeignet ist. Deswegen

der Druckwasser-Druck zuzüglich dem durch rien ^M T ^{mm ein wirksame}s Abschirmsystem her, bei Niveauunterschied erzeugten Druck soll höher sein 5° ^{mnere Sehirm ein Mediuro}> ^eine Flüssigkeit als der maximal zulässige Druck des Soeichermedi ^oder em Gas enhält, welches die Speicherkammer ums in den Speicherkammern 1 ^«cnennedi- von dem unter Druck stehenden Wasser im äußeren

Die Strecken 6 und die Bohrlöcher 7 werden vor - ^Sch,^irm.i^rennt; _A

oder gleichzeitig mit der Speicherkammer vorbei ς ^Be'^d]f^er Anordnung ist es auch möglich, daß die tet, und der Wasserdruck wird vor oTr gleichzeS Speicherkammer em Gas oder eine Flüssigkeit mit mit dem Zeitpunkt, an dem mit dem AuffahSn S ι -Temperatur enthält, die sich beträchtlich von Felsenkammern 1 begonnen wird zu\Srt dL ψ τ" ^{umgebenden Gebir}g^es unterscheidet. Wenn Strecken9, 10 sind TransportstTecken die ver 'rhS _fi a* ^TemP^{eratur in d}er Speicherkammer extrem niesen werden, wenn taSffiÄ^u^faT ti'*' ^kan",.^beisP^ielswei^ in das innere Schirmsy-Bei dem Ausführungsbeisüiel JernäfiVi ο ΐ „J a ^ ⁶ΐ ^Medlum gepumpt werden, das bei der nie- ·. eine A^₁₁₁ von ίΑ^ΓΑ^^^^Τ^^ί^ ^^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Speichermedium, beispielsweise Druckluft oder Be- p ... zin oder Öl, in einem Untertagespeicher zu speichern Patentansprüche: und durch künstliche Wasserzufuhr zu dem die Speicherkammer umgebenden Gebirge zu verhin-

1. Verfahren zum Herstellen eines dichten Un- 5 dem, daß das Speichermedium durch Risse und tertagekammerspeichers für die Speicherung von Spalte im Gebirge entweicht. Die Zufuhr von Wasser Gasen oder Flüssigkeiten der durch künstliche verhindert, daß das Gebirge austrocknet. Da alle Zufuhr von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in Risse mit Wasser gefüllt werden, das unter höherem das die Speicherkammer umgebende Gebirge, ab- Druck steht, als der in der Speicherkammer herrgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, io sehende Druck beträgt, kann der Inhalt der Speicherdaß die Flüssigkeit dem Gebirge vor oder wäh- kammer nicht austreten.

rend des Auffahrens der Speicherkammer züge- Gewöhnlich werden bei der Herstellung eines Un-

führt wird. tertagespeichers zunächst die Speicherkammer aufge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn ge- fahren und die Bohrlöcher gebohrt, die zur künstlikennzeichnet, daß über der herzustellenden 15 chen Wasserzufuhr dienen sollen. Wenn die Speicherkammer eine Anzahl von im wesentli- Speicherkammer in Benutzung genommen werden chen horizontalen Strecken aufgefahren und von soll, beginnt man mit der Zufuhr des Wassers. Es diesen Bohrlöcher gebohrt werden, denen die wurde jedoch festgestellt, daß während des Auffah-Flüssigkeit zugeführt wird. rens der Speicherkammer das umgebende Gebirge

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 stark entwässert und der natürliche Grundwasserkennzeichnet, daß mit dem Auffahren der haushalt gestört wird. Dies kann schwerwiegende Speicherkammer in deren Decke mehrere im we- Folgen haben, wenn der Untertagespeicher zur Spcisentlichen vertikale Löcher gebohrt werden, de- cherung von Gas oder Flüssigkeit in Benutzung genen dann die Flüssigkeit nach Abdichten der Lö- nommen wird. Es hat sich gezeigt, daß sich die Risse eher zugeführt wird. 25 im Gebirge durch natürliche oder künstliche Wasser-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zufuhr erst nach langer Zeit und häufig nur unvollkennzeichnet, daß eine Anzahl von im wesentli- ständig wieder mit Wasser füllen. Wenn man also mit chen vertikalen Bohrlöchern von über Tage aus der künstlichen Wasserzufuhr gleichzeitig oder kurz über der herzustellenden Speicherkammer ge- vor der Zeit beginnt, zu der die Speicherkammer in bohrt werden, denen die Flüssigkeit zugeführt 30 Benutzung genommen wird, kann die Gefahr bestewird. hen, daß nicht alle Risse genügend Zeit haben, sich

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- mit Wasser zu füllen. Die hydraulichen Verhältnisse kennzeichnet, daß ein System von Strecken und sind dann unzureichend, ein Entweichen des von diesen ausgehende Bohrlöchern auf allen Sei- Speichermediums zu verhindern. Wenn aber das Entten der herzustellenden Speicherkammer herge- 35 weichen von Speichermedium an einem Punkt aufstellt wird, denen die Flüssigkeit zugeführt wird. getreten ist, besteht die große Gefahr, daß das

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- Speichermedium allmählich das Wasser aus dem Gekennzeichnet, daß außen um die Strecken und birge verdrängt, so daß die undichte Stelle größer Bohrlöcher herum ein zweites System aus Strek- wird. Damit dies vermieden werden kann, muß in ken und Bohrlöchern zur Flüss^;gkeitszuführung 40 vielen FäHen lange gewartet werden, bevor die hergestellt wird. Speicherkammer in Benutzung genommen werden

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis kann, nämlich so lange, bis alle Risse entweder 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Bohrlöchern durch natürliche oder künstliche Wasserzufuhr ge-Druckwasser zugeführt wird. füllt sind, der natürliche Grundwasserhaushalt aus-

45 geglichen ist und der erforderliche hydraulische Druck in den Rissen vorhanden ist.