De term ‘geothermische warmtestroom’ verwijst naar de thermische energie die voortdurend van de bronnen binnenin de aarde naar de oppervlakte wordt afgevoerd, hetzij door convectie, hetzij door geleiding. Geothermische warmte is de drijvende kracht achter een verscheidenheid van geologische processen op verscheidene schaalniveaus die in de aardkorst plaatsvinden, b.v. platentektoniek. Zij is ook de drijvende kracht achter chemische reacties zoals de thermische afbraak van organisch materiaal, die leidt tot de vorming van koolwaterstoffen (olie en gas). De inwendige temperatuur van de aarde neemt toe met de diepte. Dicht bij het aardoppervlak is de gemiddelde geothermische gradiënt relatief constant met gemiddeld 30 K voor elke kilometer diepte. Er zijn echter ook plaatsen waar de gradiënt hoger kan zijn, b.v. langs middenoceanruggen of mantelpluimen.
Hoe wordt de warmtestroom bepaald?
Hoewel warmtestroommetingen worden genoemd, wordt de warmtestroom zelf niet rechtstreeks gemeten. Maar uitgaande van de veronderstelling, dat warmtegeleiding het dominante transportproces door de aardkorst is, en dat geleidende warmtestroming optreedt in de richting van afnemende temperatuur, kan warmtestroming worden berekend als het product van de verticale thermische gradiënt en de thermische geleidbaarheid (wet van Fouriers). Indien echter andere mechanismen zoals warmteadvectie een rol spelen (bijvoorbeeld vloeistofstromingsprocessen), kan warmtetransport gekenmerkt worden door niet-lineaire thermische gradiënten en ook horizontaal optreden.
Wat is het nut van warmtestroommetingen?
Op het gebied van de aardoliegeologie zijn warmtestroommetingen essentieel bij de exploratie van nieuwe olie- en gasreservoirs, omdat zij kritische constraints leveren voor de modellering van sedimentaire bekkens en helpen bij de thermische rijpheidsberekeningen. Warmtestroommetingen maken ook stabiliteitsanalyse van gashydraatafzettingen mogelijk.
De bloeiende markt voor offshore windenergie heeft een nieuw werkterrein geopend voor warmtestroommetingen, omdat met name warmtegeleidingswaarden nuttige informatie verschaffen voor het inschatten van de dissipatiemechanismen van thermische energie en ook van de milieueffecten van stroomkabels.
Lees onze brochures voor gedetailleerde informatie:
