Εργαστήριο Εκμετάλλευσης Υδρογονανθράκων & Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ

Το Εργαστήριο ιδρύθηκε το 1992 (Π.Δ. 207 ΦΕΚ 98/12-6-92) με τίτλο «Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής» και μετονομάστηκε το 2020 (ΦΕΚ 1728/06/05/2020) σε «Εργαστήριο Εκμετάλλευσης Υδρογονανθράκων & Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής». Υπάγεται στον Τομέα Μεταλλευτικής της Σχολής Μεταλλειολόγων-Μεταλλουργών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και οι εγκαταστάσεις του καταλαμβάνουν στεγασμένο χώρο 150 m2 στον 2ο  όροφο του κτηρίου Μεταλλειολόγων στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου.

Κύριος σκοπός του Εργαστηρίου είναι η εξυπηρέτηση των εκπαιδευτικών και ερευνητικών αναγκών στο επιστημονικό πεδίο της Έρευνας και Εκμετάλλευσης Υδρογονανθράκων και Γεωθερμικών πεδίων (σχεδιασμό, όρυξη, έλεγχο και ασφάλεια γεωτρήσεων, αξιολόγηση υπόγειων ταμιευτήρων υδρογονανθράκων και γεωθερμικών πεδίων, περιβαλλοντική διαχείριση και προστασία), καθώς και στο επιστημονικό αντικείμενο της Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής (ανάπτυξη γεωφυσικών μεθόδων, εκτέλεση μετρήσεων, ανάλυση, επεξεργασία και ερμηνεία γεωφυσικών δεδομένων με εφαρμογή στη μεταλλευτική έρευνα, έρευνα υδρογονανθράκων, γεωτεχνική έρευνα, υδρογεωλογία και περιβάλλον, εντοπισμό γεωθερμικών πεδίων, εντοπισμό ενταφιασμένων κατασκευών αρχαιολογικού ενδιαφέροντος κ.λπ.).

Το Εργαστήριο διαθέτει σύγχρονο εξοπλισμό, ισχυρή υπολογιστική βάση, εξειδικευμένο λογισμικό και τεχνογνωσία που του επιτρέπει να αναπτύσσει και να εξελίσσει την εκπαιδευτική και ερευνητική δραστηριότητα του στα ακόλουθα αντικείμενα:

Α. Γεωτρητική Έρευνα Υδρογονανθράκων και Γεωθερμικών Πεδίων (ΓΠ) υψηλής θερμοκρασίας

  • Αναλυτικός σχεδιασμός μεγάλων γεωτρητικών έργων (βαθιών γεωτρήσεων – κατακόρυφων,  κεκλιμένων και οριζόντιων γεωτρήσεων)
  • Έλεγχος, οριοθέτηση και προσανατολισμός τροχιάς  γεωτρήσεων κατά την όρυξη (μαθηματική ανάλυση, μοντελοποίηση, ενσωμάτωση μεθόδων τηλεματικής και γεωφυσικών διασκοπίσεων) (GEO-CONTROL)
  • Ασφάλεια μεγάλων γεωτρητικών έργων – Έλεγχος εκτινάξεων και εκρήξεων εντός γεωτρήσεων – Εκτόνωση πηγαδιού (KICK-CONTROL)
  • Έλεγχος και αξιολόγηση γεωτρητικών δεδομένων
  • Ανάλυση κόστους
  • Περιβαλλοντική διαχείριση αποβλήτων γεωτρητικών εργασιών

Β. Εκμετάλλευση Υδρογονανθράκων και Γεωθερμικών Πεδίων (ΓΠ) υψηλής θερμοκρασίας

  • Αξιολόγηση υπόγειων ταμιευτήρων υδρογονανθράκων και γεωθερμικών πεδίων
  • Ανάκτηση και διαχωρισμός ρευστών υδρογονανθράκων & γεωθερμικών ρευστών
  • Ανάπτυξη μοντέλων προσομοίωσης θερμοδυναμικής συμπεριφοράς και  ισορροπίας φάσεων μιγμάτων πολυφασικών ρευστών υδρογονανθράκων σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες  
  • Ανάπτυξη μοντέλων πρόρρησης PVT ιδιοτήτων ρευστών σε ταμιευτήρες υδρογονανθράκων
  • Ανάλυση απόδοσης γεωτρήσεων παραγωγής υδρογονανθράκων % ΓΠ
  • Ανάπτυξη στατικών και δυναμικών μοντέλων ταμιευτήρων πετρελαίου, φυσικού αερίου και ΓΠ. Προσομοίωση παραγωγικής συμπεριφοράς και απόδοσης ταμιευτήρων (Material balance, Black-oil & compositional Simulation)
  • Ανάπτυξη  μοντέλων προσομοίωσης εισπίεσης αερίου (CO2, N2, αέριων υδρογονανθράκων ή μιγμάτων αυτών) σε ταμιευτήρες υδρογονανθράκων  για την επαύξηση της απόληψης πετρελαίου (Enhanced Oil Recovery – EOR)
  • Υπεδαφική αποθήκευση φυσικού αερίου ή/και CO2 σε εξοφλημένα κοιτάσματα πετρελαίου ή αερίου
  • Περιβαλλοντική προστασία και ασφάλεια

Γ.  Αβαθής Γεωθερμία

  • Πειραματική και θεωρητική διερεύνηση του θερμικού δυναμικού του υπεδάφους (θερμοκρασία υπεδάφους, θερμικές ιδιότητες εδαφών και πετρωμάτων)
  • Σχεδιασμός και aναλυτική προσομοίωση λειτουργίας συστημάτων αβαθούς γεωθερμίας

Δ. Εφαρμοσμένη Γεωφυσική Έρευνα

Εκτέλεση μετρήσεων, ανάλυση, επεξεργασία και ερμηνεία δεδομένων με την χρήση γεωφυσικών μεθόδων: βαρυτομετρική και μαγνητική, σεισμική (διάθλαση, MASW), γεωηλεκτρική (βυθοσκοπήσεις, τομογραφίες), ηλεκτρομαγνητική, γεωραντάρ και με εφαρμογές στα ακόλουθα πεδία :

1) Μεταλλευτική Έρευνα:

  • Εντοπισμός και χωρική αποτίμηση μεταλλοφόρων ζωνών
  • Εντοπισμός και χαρακτηρισμός δομών στον μεταλλευτικό σχεδιασμό και την εξόρυξη

2) Δομή υπεδάφους και Τεχνικά έργα:

  • Στρωματογραφική αποτύπωση υπεδάφους, Εντοπισμός βραχώδους υποβάθρου, κλίσεων και πτυχώσεων ιζηματογενών σχηματισμών, πάχους αποθέσεων και αποσαθρωμένων στρωμάτων
  • Εντοπισμός και ποιοτική αποτίμηση ζωνών διαφοροποιημένων γεωτεχνικών χαρακτηριστικών – Εκτίμηση μηχανικών παραμέτρων βραχομάζας (μέτρο Young, λόγος Poisson)
  • Εντοπισμός και διαστασιολόγηση υπόγειων ανοιγμάτων (έγκοιλα, στοές, εγκαταλελειμμένες μεταλλευτικές εγκαταστάσεις, αγωγούς, δεξαμενές, εγκιβωτίσεις)
  • Ακριβής αποτύπωση στρώσεων οδοποιίας και οπλισμού σε δομικά στοιχεία κατασκευών

3) Υδρογεωλογία και Περιβάλλον:

  • Εντοπισμός υδροφορίας/εκτίμηση υδάτινου δυναμικού
  • Διαχείριση υδάτινου δυναμικού (υπεδάφιες ροές, εμπλουτισμός υδροφόρων οριζόντων)
  • Εντοπισμός ζωνών διαρροής σε περιπτώσεις φραγμάτων
  • Ποιότητα/προστασία υδάτινων πόρων (υφαλμύρινση, γειτνίαση & συσχέτιση υδατοπερατών ζωνών με πηγές ρύπανσης)
  • Προκαταρκτική απεικόνιση θέσης, ορίων και μεγέθους όγκων αποβλήτων, εκτίμηση καταλληλότητας θέσεων απόθεσης  απορριμμάτων και ΧΥΤΑ

4) Γεωθερμική έρευνα (εντοπισμός γεωθερμικών πεδίων)

5) Αρχαιολογική έρευνα (εντοπισμός ενταφιασμένων κατασκευών αρχαιολογικού ενδιαφέροντος)

Ε. Γεωφυσικές διασκοπήσεις εντός γεωτρήσεων  (Borehole loggings)

Μέτρηση φυσικής γ-ακτινοβολίας, πυκνότητας, θερμοκρασίας, αγωγιμότητας, κανονικής αντίστασης, αντίστασης μεμονωμένου σημείου και αυτογενούς δυναμικού. Χρήση ειδικού λογισμικού αποθήκευσης, διαχείρισης, επεξεργασίας και αποτύπωσης δεδομένων.

Το Εργαστήριο καλύπτει ένα σημαντικό αριθμό προπτυχιακών και μεταπτυχιακών μαθημάτων, συμβάλλει στην εκπόνηση διπλωματικών εργασιών και διδακτορικών διατριβών και εκπαιδεύει τους φοιτητές στη χρήση εργαστηριακών συσκευών, οργάνων, επιτόπου μετρήσεων και εξειδικευμένων πακέτων λογισμικού.

Στο Εργαστήριο έχει πραγματοποιηθεί σημαντικός αριθμός ερευνητικών έργων καθώς και έργων παροχής υπηρεσιών για την επίλυση σύγχρονων προβλημάτων του πετρελαϊκού, μεταλλευτικού και τεχνικού κλάδου αναπτύσσοντας και χρησιμοποιώντας μέσα και μεθόδους τεχνολογίας αιχμής. Κύρια κατεύθυνση των δραστηριοτήτων του Εργαστηρίου αποτελεί η βέλτιστη διαχείριση του ενεργειακού και εν γένει μεταλλευτικού πλούτου της χώρας μας, με τη μέγιστη προστασία και ασφάλεια, και με αρωγό την κοινωνία.

Επικοινωνία με το Εργαστήριο