The Significance of Gradient Wells and Subsurface Temperature Measurements for Geothermal Energy Exploration

Abstract

In this study the significance of subsurface temperature and geothermal gradient wells are briefly evaluated for geothermal energy exploration. The world average geothermal gradient is considered to be 25°C/km. Thermal conductivity of rocks strata, regional heat flow conditions, subsurface thermal water moment, and global tectonic phanomena are controlling for geothermal gradient. Some extraneous factors that affect shallow depth temperatures (1-15 meter) are local variations in the character and moisture content of the near surface materials, topography, depth to water table, vegetation, and microclimate, so that shallow temperature distributions are not enough to provide economically usable thermal fluids. The principal advantage of temperature measurements at such shallow depths in comparison with deeper measurements are their relatively low cost in both time

Keywords

• Gradient Drilling
• Geothermal Energy
• Underground Temperature Measurements

Gradyan Sondajları ve Yeraltı Sıcaklık Ölçümlerinin Jeotermal Enerji Araştırmalarında Yeri ve Önemi

Abstract

Bu çalışma ile yeraltı sıcaklığının ölçülmesi ve gradyan sondajlarının jeotermal aramaları için önemi tartışılmaktadır. Dünyanın ortalama gradyan artışı 25C°/km dir. Bu gradyan artışı dünyanın her yerinde aynı değildir. Kayaçların ısı iletkenliği, ısı akışı dağılımı, aktif tektonik ve yeraltı sıcaksu dolaşımları gradyan değerini etkileyen faktörlerdir. Sığ derinlikte (1-15 m) yeraltı sıcaklığını topografya, günlük sıcaklık değişimi, mikroklima, bitki örtüsü, su tablası derinliği ve nem miktarları gibi dış etkenler etki eder. Ancak derin ölçümlerle karşılaştırıldığında zaman ve parasal yönden kısmen daha ekonomiktir. Bu nedenle derin arama sondajlarına geçilmeden önce sığ ölçüm verileri diğer verilerle birlikte değerlendirilmelidir. Böylece, belirlenen gradyan sondaj lokasyonlarında daha sağlıklı ısı anomalileri tespit edilmektedir.

Keywords

• Gradyan Sondaj
• Jeotermal Enerji
• Yeraltı Sıcaklık Ölçümleri

References

1. Altınlı, İ.E., 1986, Yerbilimleri Sözlüğü, MTA Genel Müdürlüğü yayınları No: 195, Ankara
2. Chilingar, G.V., Edwars, L., Ferti, W., and Rieke III.H.H., 1982, Introduction P. 1-49. In Handbook of Geothermal Energy, Edward, L.M., Chilingar G.V., Rieke III, H.H. and Fert, W. H (Editörler). Gulf Publishing Company Book Division 613 s. London.
3. Demirörer, M., 1968. Denizli-Sarayköy jeotermik Enerji Araştırmaları Kızıldere-Tekke Hamam ve Kara kova Jeotermal Gradyan Etüdleri. MTA Raporu No: 4141 (Yayınlanmamış) Ankara.
4. Eşder, T., Şimşek, Ş., 1975, Geology of izmir-Seferihisar geothermal area, western Anatolia, Turkey. Determination of reservoirs by means of gradient drilling and UN Symp. Dev. Use Geotherm. Resources. San Francisco, Proc. Lawrence Berkeley Lab. Univ. Calf. 1, 349.
5. Gevrek, A.İ., Tekin, Z., Hamut, N., Tuncay, I., 1987, Ankara -Kızılcahamam jeotermal alanı gradyan sondajları bitirme raporu. MTA Raporu No: 8749 (Yayınlanmamış) Ankara.
6. Gevrek, A.İ. ve Aydın, N.S., 1988, Hydrothermal alterations studies in Kızılcahamam (Ankara) geothermal field and its evolutation on the development of this field International Mediterranean Congress on Solar and other New-Renewable Energy Resources, P. 609-616 November 14-19, Antalya-Turkey.
7. Haenel, R., 1979, Determination of Subsurface temperatures in the Federal Republic of Germany on the basis of heat flow values. Geol. Jb. E 15 s. 41-49and money.
8. Hochstein, P.M., 1987, Temperature gradient wells Kurs notları s. 1-5 The Universty of Auckland Yeni Zealanda.

9. Olmsted, I.H., 1977, Use of temperature survey at a depth of meter in geothermal exploration in Nevada. U.S. Geol. Survey Prof. Paper 1044-B.
10. Öngür, T., Karamanderesi, İ.H., 1974. Çanakkale-Tuzla Jeotermal sahası sığ gradyan sondajları bitirme raporu, MTA Raporu No: 5524 (Yayınlanmamış) Ankara
11. Şimşek, Z„ 1978, Tekkehamam Jeotermal alanı gradyent sondajları değerlendirilmesi. MTA Raporu No: 6236 (Yayınlanmamış) Ankara
12. Tezcan, A.K., 1973. Jeofizik olarak jeotermal sistemler ve jeotermik enerji alanları Türkiye Birinci Jeofizik Bilimsel ve Teknik Kongre Tebliğleri, S. 59-75, Ankara.
13. Tezcan, A.K., 1979. Geothermal Studies, Their Present Status and Contribution to Heat Flow Contouring in Turkey, p. 283-292. In, Terrestrial Heat Flow in Europe. Cermak, V, Rybach, L. (Editörler). Springer-Verlag, Berlin.
14. Tissot, B., Welte, D.H., 1984, Petroleum Formation and Occurence, Springer-Verlag, Berlin, 698 s.
15. Ünalan, G., 1977, Isı akışı, jeotermal gradyan ve petrol. S. 54-71, Yeryuvarı ve İnsan, Cilt: 2, Sayı: 3.
16. Wohlenberg, T., 1979, The subsurface temperature field of the Federal Republic of Germany. Geol. Tb. E 15 s. 3-29.
17. Yılmazer, S., Can, A., 1978, Dikili-Bergama gradyan sondajları değerlendirme Raporu, MTA Raporu No: 6645 (Yayınlanmamış) Ankara