FR3056288A3 - Centrale geothermique utilisant une zone fissuree de roche chaude et seche - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une centrale pour l'exploitation de l'énergie géothermique par circulation d'un fluide tel que l'eau à travers une formation géologique fissurée au moins 700 m, ou 1000, 3000 ou 4000 m en dessous de la surface du sol, comprenant au moins un tuyau d'alimentation descendant de la surface vers ladite formation géologique, au moins un tuyau de retour pour le transport du fluide chauffé, tel que l'eau, de ladite formation géologique à la surface, et un agencement absorbant la chaleur, reliant les trous ou tuyaux d'alimentation et de retour, ledit agencement absorbant la chaleur comprenant une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles dans la formation géologique, à travers lesquelles la chaleur est transférée de ladite formation géologique audit fluide, tel que l'eau.

Description

CENTRALE GÉOTHERMIQUE

UTILISANT UNE ZONE FISSURÉE DE ROCHE CHAUDE ET SÈCHE

La présente invention concerne une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique à partir d'une formation géologique en profondeur.

La demande WO 96/23181 décrit une tentative d'utiliser des puits de pétrole en mer abandonnés pour en extraire l'énergie thermique, qui pour sa part est supposée être convertie en énergie électrique et fournie à un consommateur. Ici, deux puits de 3000 m de profondeur sont utilisés respectivement pour des trous d'alimentation et de retour, les puits étant interconnectés au niveau de leurs extrémités inférieures par une boucle forée d'une manière généralement horizontale, qui a une longueur de 1000 m et un diamètre de 21,5 cm. On fait circuler 700 m3/h d'eau dans la boucle, avec une température d'entrée de 20 °C. Cette publication suppose tout simplement qu'il y aura un retour de l'eau à une température de 90 °C, qui est la température de la formation dans laquelle est située la boucle de connexion, ce qui fournit une puissance thermique de 40 MW. Cette hypothèse est considérée comme étant imprécise. Par utilisation du procédé exposé, mentionné ci-dessus, on a constaté que la température de l'eau de retour serait juste de quelques degrés supérieure à la température d'alimentation, et que la boucle devrait pour fournir 50 MW avoir une longueur plus de 60 fois plus grande.

Dans un de ses aspects, la présente invention concerne une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique par circulation d'un fluide à travers une formation géologique, comprenant : — au moins un tuyau d'alimentation, qui est capable de transporter un fluide à partir de la surface vers le bas dans la direction de ladite formation géologique, au moins un tuyau de retour pour le transport du fluide chauffé, de ladite formation géologique vers la surface, et un agencement absorbant la chaleur, reliant les tuyaux d'alimentation et de retour, ledit agencement absorbant la chaleur comprenant une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, qui sont disposées dans la formation géologique en travers de laquelle la chaleur est transférée de ladite formation géologique audit fluide, et comprenant en outre — un premier tuyau de fond, partant du fond du tuyau d'alimentation, qui s'éloigne du tuyau d'alimentation ; — un deuxième tuyau de fond, partant du fond du tuyau de retour, qui s'éloigne du tuyau de retour, et qui est séparé du premier tuyau de fond par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale (X, Y, Z), les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles étant reliées, par une liaison fluidique, au premier et au deuxième tuyau de fond.

Les tuyaux sont préférés aux trous de forage dans le sol, en raison de l'un quelconque ou d'une combinaison des avantages suivants : — les tuyaux empêchent que le liquide provenant de la roche, à une profondeur quelconque, ne pénètre dans les tuyaux et dilue le liquide, tel que l'eau, qui s'écoule dans ces tuyaux, car les tuyaux aident à empêcher les échanges de liquide et d'énergie thermique en des points autres que la zone fissurée ; — les tuyaux réduisent le risque d'obstruction des tuyaux par des éboulements de roche, ce qui prolonge la durée de vie de la centrale ; — les tuyaux augmentent la possibilité, pour la centrale, de continuer à fonctionner malgré une activité sismique ; — les tuyaux permettent d'utiliser des pressions plus élevées, tout en réduisant les fuites vers la roche autre que dans la zone fissurée.

La centrale peut être conçue pour faire circuler un fluide, tel que l'eau, à travers ladite formation géologique, au moins 700 m, ou 1000, 3000 ou 4000 m en dessous de la surface du sol. Le tuyau d'alimentation et/ou le tuyau de retour et/ou le premier tuyau de fond et/ou le deuxième tuyau de fond peuvent être fabriqués en aluminium ou en un alliage d'aluminium, tel qu'un alliage d'aluminium marin résistant aux liquides salés, tels que l'eau salée. Les tuyaux d'alimentation et de retour sont de préférence des tuyaux télescopiques. En option, le premier et/ou le deuxième tuyau de fond peuvent être des tuyaux télescopiques.

Les tuyaux peuvent être situés dans des trous de forage. Selon un autre aspect, la présente invention concerne une centrale destinée à être préparée pour l'exploitation de l'énergie géothermique, adaptée conçue pour faire circuler un fluide, tel que l'eau, à travers une formation géologique, au moins 700 m, ou 1000, 3000 ou 4000 m en dessous de la surface du sol, comprenant au moins un tuyau d'alimentation descendant de la surface vers ladite formation géologique, au moins un trou de retour pour le transport d'un fluide chauffé, tel que l'eau, de ladite formation géologique à la surface, et un agencement absorbant la chaleur, reliant les tuyaux d'alimentation et de retour, ledit agencement absorbant la chaleur comprenant une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles dans la formation géologique en travers de laquelle la chaleur est transférée de ladite formation géologique audit fluide, telle que l'eau.

Ces centrales à énergie géothermique en général, qui génèrent des fissures dans la roche pour accéder aux réservoirs de chaleur souterrains, peuvent occasionner des tremblements de terre, et des formes de réalisation de la présente invention sont conçues pour limiter le risque de tremblements de terre. De plus, une centrale géothermique selon des formes de réalisation de la présente invention limite le risque d'impossibilité de créer une communication hydraulique entre les trous d'alimentation et de retour à travers la masse de roche chaude.

La présente invention comprend une formation géologique fissurée, avec une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique, conçue pour faire circuler un fluide, tel que l'eau, à travers la formation géologique fissurée, au moins 700 m, ou 1000, 3000 ou 4000 m en dessous de la surface du sol.

La centrale comprend un trou ou un tuyau d'alimentation descendant de la surface vers ladite formation géologique, un premier trou ou tuyau s'étendant à partir du fond du trou d'alimentation, qui fait un angle avec le trou de forage ou le tuyau d'alimentation, en option sensiblement horizontal, au moins un trou ou un tuyau de retour, pour le transport d'un fluide chauffé, tel que l'eau, de ladite formation géologique vers la surface, le trou ou le tuyau de retour étant en option moins profond que le trou ou le tuyau d'alimentation, un deuxième trou, s'étendant à partir du fond du trou de retour, qui fait un certain angle avec le trou de forage d'alimentation, en option sensiblement horizontal, et qui est séparé du premier trou par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale ; et des zones fissurées dans ladite formation géologique entre le premier et le deuxième trou, qui représentent une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, qui permettent à la chaleur d'être transférée de ladite formation géologique fissurée audit fluide, tel que l'eau, entre le trou d'alimentation et le trou de retour. La présente invention s'applique par exemple à l'exploitation de l'énergie géothermique à partir de formations de roche chaude et sèche (HDR). Pour compenser la faible conductivité thermique de ces formations, la présente invention extrait l'énergie thermique en rendant disponible dans la formation géologique une surface de transfert de chaleur de grande aire, et qui est reliée à la série de nombreuses surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles.

Selon des formes de réalisation de la présente invention, ces surfaces de transfert de chaleur de très grande aire sont des zones fissurées entre des segments inclinés, de préférence horizontales, des trous ou tuyaux d'alimentation et de retour, qui sont séparées les unes des autres par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale, notamment de 200 à 1000 m, ou de 250 à 800 ou de 300 à 750 m. Les zones fissurées peuvent être des fractures existantes expansées, p.ex. la zone fissurée comprend de la roche abattue entre les premiers et deuxièmes trous et tuyaux inclinés, p.ex. horizontaux, ou sont des fissures, entre les segments inclinés et horizontaux des trous ou des tuyaux d'alimentation et de retour, qui sont séparées les unes des autres par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale, telles que 200 à 1000 m, ou 250 à 800 ou 300 à 750 m. La centrale est conçue pour refroidir et chauffer et/ou pour générer une pression hydraulique sur la roche, cette dernière opération étant préférée pour les fissures. Pour éviter des conditions d'écoulement imprévisibles pour le fluide circulant, en raison de différences de résistance hydraulique entre les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles, la zone fissurée de la présente invention comprend des surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles. En outre, des débitmètres peuvent être prévus, pour déterminer la résistance à l'écoulement dans les fissures qui coupent les différents segments des trous ou des tuyaux.

Dans une centrale géothermique selon des formes de réalisation de la présente invention, un volume important de roche chaude est situé à proximité étroite des surfaces de transfert de chaleur. Une centrale géothermique selon des formes de réalisation de la présente invention, p.ex. conçue pour chauffer un fluide, tel que l'eau, et produire de l'eau chaude, présente de préférence au moins 20 000 m3 de roche à moins de 10 mètres de chaque surface de transfert de chaleur pour chaque kW que la centrale doit fournir.

En conséquence, dans un aspect de l'invention, il est mis à disposition une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique, du type défini dans le paragraphe d'introduction ci-dessus, la centrale étant caractérisée en ce qu'elle a une puissance nominale donnée en MW, définie par la chaleur devant être absorbée par seconde par la formation fissurée par ledit agencement, en ce que lesdites surfaces de transfert de chaleur multiples et hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles comprennent au moins un trou de forage ou un tuyau absorbant la chaleur, et en ce que le volume de roche de ladite formation est d'au moins environ 15 000 000 m3, de préférence d'au moins 20 000 000 m3, multiplié par ladite puissance nominale.

Ces nombres représentent une masse de roche beaucoup plus grande que ce qui était envisagé par toute centrale de la technique antérieure, avec un rendement économiquement viable.

Les inventeurs de la présente invention ont constaté que le moyen le plus efficace pour réaliser une extraction de chaleur à partir d'un volume de roche suffisamment important réside dans une centrale ayant à une certaine profondeur dans la roche chaude une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles. L'expression "hydrauliquement parallèle" signifie qu'il existe des écoulements de fluide parallèles, bien que la forme géométrique de ces interfaces ne soit pas nécessairement parallèle du point de vue mathématique.

La présente invention se fonde en partie sur la prise de conscience de ce qu'une roche à plusieurs dizaines de mètres d'une surface de transfert de chaleur ne va pas beaucoup contribuer à l'énergie thermique, en raison de la faible conductivité thermique de la roche. De ce fait, d'un point de vue du "transfert de chaleur", un grand nombre d'interfaces de transfert de chaleur espacées d'une manière relativement étroite, hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, était beaucoup plus efficace.

Selon des formes de réalisation de la présente invention, les trous ou tuyaux destinés à l'alimentation et au retour du fluide devraient normalement dépasser une profondeur de 3 km, plus particulièrement une profondeur de 5 km et tout spécialement une profondeur de 6 km. En outre, selon des formes de réalisation de la présente invention, des interfaces de transfert de chaleur multiples, quasi-parallèles ou hydrauliquement parallèles, sont situées à cette profondeur dans la roche sèche, pour rendre disponible un volume de roche chaude suffisant pour fournir l'énergie souhaitée sur la durée de vie requise de la centrale.

Ainsi, selon un deuxième aspect, l'invention met à disposition une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique par circulation d'un fluide, tel que l'eau, à travers une formation géologique au moins 700 m, ou plus de 1000 m, de 3000 m, de 4000 m en dessous de la surface du sol, comprenant la formulation géologique avec des zones fissurées, comme mentionné ci-dessus. La plage de profondeurs minimales est définie par le fait que l'invention se fonde sur une série de fractures sub-verticales hydrauliquement parallèles, par utilisation de techniques hydrauliques. Des fissures hydrauliquement formées sont prévues dans la direction perpendiculaire à la contrainte la plus faible. L'expérience montre que des fractures horizontales vont se produire à des profondeurs inférieures à environ 600 à 700 m, car la couverture de terre, à ces profondeurs, est ce qui assure la contrainte principale la plus faible. A ces profondeurs relativement faibles, les fissures se retrouvent de la manière la plus probable le long d'un plan horizontal, car il est, dans cette direction, plus facile de séparer la roche que dans n'importe quelle autre direction. Au fur et à mesure que la profondeur augmente au-delà de 700 m, la contrainte due à la couverture tend à devenir la contrainte dominante. Comme les fractures d'origine hydraulique se trouvent dans la direction perpendiculaire à la contrainte la plus faible, la fracture obtenue, à des profondeurs supérieures à 700 m, tend à être orientée dans la direction verticale. Selon un autre aspect de la présente invention, une centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique du type décrit ci-dessus est caractérisée en ce que ledit agencement absorbant la chaleur comprend une pluralité d'interfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, disposées selon une relation d'écoulement parallèle, du segment incliné ou horizontal du trou ou du tuyau d'alimentation vers le segment incliné ou horizontal du trou ou du tuyau de retour, et situées en profondeur.

Comme la température de la roche augmente avec la profondeur, le fait d'avoir un écoulement de fluide à travers les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles à la profondeur maximale va autoriser l'augmentation de température la plus élevée dans le fluide utilisé pour extraire la chaleur de la roche chaude, tel que l'eau, et donc une extraction maximale d'énergie thermique.

De préférence, la distance entre des couches adjacentes d'interface de transfert de chaleur assurant un écoulement hydrauliquement parallèle est d'environ 15 m, notamment de 5 à 25 m, de préférence d'au moins 10 m. Par ailleurs, l'écart devrait être inférieur à environ 50 m, pour limiter l'étendue physique de la centrale. Une centrale selon l'invention peut avoir juste un trou ou un tuyau d'alimentation unique et un trou ou un tuyau de retour unique. Cependant, la centrale peut avoir une pluralité de trous ou de tuyaux d'alimentation disposés tout spécialement équidistants sur une circonférence autour d'un trou ou d'un tuyau de retour commun. Dans une forme de réalisation particulière, par exemple trois trous ou tuyaux d'alimentation peuvent être disposés autour d'un trou ou d'un tuyau de retour unique. Il convient d'observer que le trou ou le tuyau unique peut être un trou de forage ou un tuyau unique, ou un groupe de trous ou de tuyaux de petit diamètre, étroitement espacés, qui présentent essentiellement les mêmes caractéristiques de perte de chaleur et de pression qu'un trou unique de diamètre plus gros ou un tuyau unique de diamètre plus gros.

De préférence, les extrémités supérieures du trou ou du tuyau d'alimentation et du trou ou du tuyau de retour peuvent être disposées proches l'une de l'autre, les trous étant en option déviés vers le bas de façon à introduire un espacement important entre les extrémités des trous ou des tuyaux d'alimentation et de retour. De préférence, cet espacement est d'environ 500 à 1000 m. Un tel agencement de la centrale permet une construction compacte pour la centrale en surface, mais simultanément permet d'obtenir en profondeur la taille nécessaire des interfaces de transfert de chaleur.

Les trous de forage ou les tuyaux s'étendent verticalement dans la formation géologique. Une couche de roche dure, dans la formation géologique, permet d'avoir des trous ou des tuyaux déviés par rapport à la direction du forage. De préférence, la déviation commence au moins 100 m, plus particulièrement 500 m au-dessus de la profondeur prévue du segment (semi)horizontal des trous ou des tuyaux de fond, le point de départ effectif étant déterminé par le gradient d'inclinaison pouvant être techniquement réalisé de la technique de forage utilisée dans les conditions géologiques locales. Le trou ou le tuyau qui va finalement servir de trou ou de tuyau d'alimentation s'étend verticalement sur une distance additionnelle, par exemple de 500 à 2000 m. Généralement, à des profondeurs de quelques kilomètres, où existent la plupart des formations HDR, les plans le long desquels ces formations se fracturent sont directionnellement orientés et alignés dans un plan approximativement vertical. Certaines de ces formations ont été étudiées jusqu'au point où la direction de boussole du plan vertical le long duquel la formation est le plus susceptible de se fracturer est déjà connue. Si elle n'est pas connue ou en tant que mesure ajoutée, un échantillon de carotte dirigé dans la direction de boussole, provenant du fond d'au moins un puits vertical (qui peut être un trou ou un tuyau d'alimentation ou un trou ou un tuyau de retour) , et la carotte et sa voûte vidée, peuvent être analysés pour ce qui est de l'orientation granulaire et de la contrainte tectonique, ce qui, en liaison avec d'autres données géophysiques disponibles relatives à la formation, fournit la direction du plan le long duquel une fracture verticale est le plus susceptible de se produire. D'autres techniques peuvent être utilisées pour déterminer la direction du plan de fracture, comme des diagraphies géophysiques, des fibres optiques installées pour la mesure de la déformation du tubage ou du tuyau, des moyens pour des essais de fuite de pression ou des moyens pour créer une fracture d'essai et des moyens pour déterminer la direction, grâce à des traceurs radioactifs injectés. Par référence à la direction de boussole, pour le plan de fracture le plus probable de la formation, un ou plusieurs trous ou tuyaux supplémentaires sont disposés dans une direction approximativement perpendiculaire à la direction de boussole de ces plans. Bien qu'il soit préférable de réaliser une perpendicularité entre les premiers et deuxièmes trous ou tuyaux inclinés ou sensiblement horizontaux et le plan de fracture, une perpendicularité absolue n'est pas essentielle. Les premiers et deuxièmes trous ou tuyaux inclinés ou sensiblement horizontaux peuvent couper les plans de fracture prévus, à un angle qui s'écarte de la perpendiculaire, cet écart allant jusqu'à environ 45 degrés. L'expression "approximativement perpendiculaire" veut englober une telle variation. L'angle de déviation, à partir de la verticale des fissures, peut être compris entre un angle aussi faible que 0 degré et un angle atteignant 60 degrés, notamment de 30 degrés à environ 45 degrés. L'agencement exact des trous ou tuyaux est un compromis, déterminé par le gradient de température de la formation et le coût de fonctionnement du forage et des tuyaux. Comme généralement on préfère que les premiers et les deuxièmes trous ou tuyaux inclinés ou sensiblement horizontaux se trouvent dans la formation HDR, de sorte qu'une température d'au moins environ 125 °C soit présente dans la zone fissurée pour le contact avec le fluide en circulation en cours de fonctionnement, la quantité de trous de forage ou de tuyaux installés additionnels devrait être une fonction du gradient de température de la formation. La distance minimale sur laquelle les premiers et les deuxièmes trous ou tuyaux inclinés ou sensiblement horizontaux s'étendent à travers la formation HDR doit être suffisante pour loger le grand nombre de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles, qui ensuite vont être créées le long des premiers et des deuxièmes trous ou tuyaux inclinés ou sensiblement horizontaux. Cette distance minimale est une fonction du nombre de surfaces de transfert de chaleur souhaitées, multiplié par l'espacement entre les surfaces de transfert de chaleur.

Des joints peuvent être disposés dans une ou plusieurs parties du premier ou du deuxième trou ou tuyau de fond, qui est coupé par une surface de transfert de chaleur. Ils sont disposés de façon à être étanchés dans le cas dans lequel la résistance à l'écoulement de la surface de transfert de chaleur est plus faible que celle d'autres interfaces de transfert de chaleur.

Le tuyau d'alimentation et/ou le tuyau de retour peuvent être fabriqués en aluminium, en un alliage d'aluminium, par exemple en un alliage d'aluminium marin qui résiste aux fluides salés tel que l'eau salée.

Pour que les tuyaux soient en position correcte, on peut utiliser des trous de forage pour loger les tuyaux. Les tuyaux sont préférés à des trous uniquement forés dans le sol, en raison de l'un quelconque ou d'une combinaison des avantages suivants : — les tuyaux empêchent qu'un liquide provenant de la roche, à une profondeur quelconque, ne pénètre dans les tuyaux et dilue le liquide, tel que l'eau, s'écoulant dans ces tuyaux, de sorte que les tuyaux aident à empêcher un échange de liquide et d'énergie thermique sur des positions autres que la zone fissurée ; — les tuyaux sont moins susceptibles de provoquer une fuite de fluide dans la roche environnante que des trous de forage simples ; — les tuyaux réduisent la possibilité que les tuyaux soient obturés par des éboulements de roches, ce qui prolonge la durée de vie de la centrale ; — les tuyaux augmentent la possibilité que la centrale fonctionne encore malgré une activité sismique ; — les tuyaux permettent d'utiliser, tout en réduisant les fuites vers la roche, des pressions plus élevées que dans la zone fissurée.

Dans la centrale en cours d'utilisation, le fluide s'écoule dans le premier et le deuxième segment de fond, p.ex. les tuyaux peuvent être dirigés dans la même direction absolue. Cela signifie que, dans un segment ou un tuyau de fond, l'écoulement est dirigé vers l'extrémité de ce segment ou de ce tuyau, tandis que, dans l'autre segment ou tuyau de fond, il s'écoule en s'éloignant de l'extrémité du segment ou du tuyau. Le circuit hydraulique de toute surface de transfert de chaleur hydrauliquement parallèle ou quasi-parallèle comprend une certaine longueur du sondage ou du tuyau d'alimentation, la surface considérée, et une certaine longueur du sondage ou du tuyau de retour. Si une interface est choisie plus près du sondage ou du tuyau de retour, alors la longueur du sondage ou du tuyau de retour va être réduite, mais la longueur du sondage ou du tuyau d'alimentation augmentera de la même quantité. Ainsi, les circuits hydrauliques de toutes les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles sont identiques. Cela permet d'étaler l'écoulement dans des surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles.

La centrale peut comprendre des moyens pour générer des zones fracturées dans une masse rocheuse : des joints pour obturer une partie des premiers et des deuxièmes trous ou tuyaux, — des moyens pour augmenter la pression à l'intérieur du segment étanché, comprenant des pompes, pour pompage d'un fluide dans le segment étanché, jusqu'à ce que soit atteinte la pression d'ouverture ou de fermeture, et que la roche cède, — des moyens pour injecter un agent de soutènement, en même temps que le fluide, dans le but de maintenir ouvertes les fissures créées, une fois que la pression a été réduite, — des moyens pour réduire la pression dans le segment étanché, en permettant au fluide de s'échapper. La longueur totale des premiers et des deuxièmes trous ou tuyaux horizontaux est telle que la zone fissurée présente une zone d'échange de chaleur d'une masse rocheuse fracturée d'au moins 15 000 000 m3. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et dessins annexés, qui présentent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels :

La Fig. 1 est une vue schématique de côté d'une centrale géothermique selon une forme de réalisation de la présente invention.

La Fig. 2 est une vue schématique en plan d'une formation géologique comprenant les interfaces de transfert de chaleur de la centrale de la Fig. 1.

Les dessins présentés n'ont qu'un caractère schématique et non limitatif. Sur les dessins, les dimensions de certains des éléments peuvent être exagérées et peuvent ne pas être représentées à l'échelle, à des fins d'illustration. Quand le terme "comprenant" est utilisé dans la présente description et dans les revendications, il n'englobe pas d'autres éléments ou étapes.

En outre, les termes "premier", "deuxième", "troisième" et analogues utilisés dans la description et dans les revendications le sont pour assurer une distinction entre des éléments similaires, et pas nécessairement pour décrire un ordre séquentiel ou chronologique. Il est bien entendu que les termes ainsi utilisés sont interchangeables dans des conditions appropriées, et que les formes de réalisation de l'invention telles que décrites peuvent fonctionner selon d'autres séquences que celles qui sont décrites ou illustrées dans l'invention. Les Figures 1 et 2 sont schématiques et présentent des éléments à différentes profondeurs, comme si la roche intermédiaire était transparente. La centrale géothermique illustrée sur les Figures 1 et 2 présente une série de surfaces de transfert de chaleur 10, hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, situées dans une formation géologique en dessous de la surface du sol. Les surfaces de transfert de chaleur sont situées entre des segments ou tuyaux de fond horizontaux 6, 8, décrits respectivement en tant que premier et deuxième segments de fond horizontaux de trous ou de tuyaux d'alimentation et de retour 2, 4, les segments de fond horizontaux 6, 8 des trous ou tuyaux d'alimentation et de retour 2, 4 sont séparés l'un de l'autre par une distance dans les directions horizontales ("X" et "Z") et dans la direction verticale ("Y") telles que 200 à 1000 m, ou 250 à 800 ou 300 à 750 m. Les surfaces de transfert de chaleur 10 sont donc une structure qui s'étend dans les trois directions orthogonales X, Y et Z. Les surfaces de transfert de chaleur 10 sont présentées schématiquement comme étant des feuilles plates parallèles, mais dans la pratique la forme exacte de ces surfaces va être déterminée par le mode de fissuration de la roche. Les zones fissurées sont choisies de façon que des chemins d'écoulement parallèles améliorent le transfert de chaleur.

La centrale comprend un trou ou un tuyau d'alimentation 2, ayant un diamètre interne d'au moins 15,0 cm, par exemple de 15,0 cm ou 19,0 cm ou 21,2 cm ou 31,3 cm, courant à partir d'une tête de puits d'injection 16, et un trou de retour 4, ayant un diamètre interne de 15,0 cm, par exemple de 15,0 cm ou 19,0 cm ou 21,2 cm ou 31,3 cm, courant à partir d'une tête de puits de production 18. Le trou ou le tuyau d'alimentation 2 est plus profond que le trou ou le tuyau de retour 4, d'une distance d'environ 250 m, par exemple de 250 à 500 m. Cependant, le trou ou le tuyau de retour pourrait aussi être plus profond que le trou ou le tuyau d'alimentation. Des segments ou des tuyaux de fond sensiblement horizontaux 6, 8 se trouvent au fond des trous ou des tuyaux d'alimentation et de retour, respectivement 2 et 4. Les segments de fond 6,8 des trous ou des tuyaux d'alimentation et de retour 2, 4 sont interconnectés par la série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles 10, l'espacement entre ces surfaces étant déterminé par le mode de gainage des fractures de la roche. De préférence, la zone fissurée, dans ce secteur, assure une communication fluidique entre les trous ou les tuyaux d'alimentation et de retour. Comme on le voit sur la Figure 2, les têtes de puits 16, 18 sont situées au sommet, aux extrémités d'une diagonale de la zone de fracture comprenant les interfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles 10.

Les trous de forage forés ou les tuyaux 2, 4 sont sensiblement verticaux dans la formation géologique, et de préférence rencontrent une formation souhaitée de roche dure, qui permet d'avoir le même gradient d'inclinaison de la déviation, à partir de la verticale des segments ou des tuyaux de fond, et de préférence 100 m, plus particulièrement 500 m au-dessus de la profondeur prévue des segments ou des tuyaux de fond (semi)horizontaux, le point de départ effectif de la déviation étant déterminé par l'angle techniquement réalisable d'inclinaison de la technique de forage utilisée dans les conditions géologiques locales. Le trou ou le tuyau qui finalement va servir de trou ou de tuyau d'alimentation s'étend verticalement sur une distance additionnelle D, telle que 200 à 1500 m, ou 250 à 2000 m, ou 300 m à 3000 m, selon le volume de roche qui est nécessaire pour atteindre la puissance nominale prévue. Généralement, à des profondeurs de quelques kilomètres, où se trouvent la plupart des formations HDR, les plans le long desquels ces formations se fracturent sont directionnellement orientés et alignés dans un plan approximativement vertical. Bien que certaines de ces formations aient été étudiées au point que la direction de boussole du plan vertical le long duquel la formation est le plus susceptible de se fracturer est déjà connue, si elle n'est pas connue, ou en tant que mesure ajoutée, un échantillon de carotte, orienté dans la direction de boussole, provenant du fond d'au moins un puits ou un tuyau vertical, et la carotte et sa voûte vidée, peuvent être analysés pour ce qui est de l'orientation granulaire et de la contrainte tectonique, qui en liaison avec d'autres données géophysiques disponibles portant sur la formation permet de déterminer la direction du plan le long duquel une fracture verticale est le plus susceptible de se produire. D'autres techniques peuvent être prévues pour déterminer la direction du plan de fracture, telles que des diagraphies géophysiques, des fibres optiques installées pour mesurer la déformation du tubage, des moyens pour des essais de fuite de pression, ou des moyens pour créer une fracture d'essai, dont la direction peut être déterminée par l'injection de traceurs radioactifs.

La direction de boussole étant le plan de fracture le plus probable pour la formation, un ou plusieurs sondages forés ou tuyaux supplémentaires sont disposés dans une direction approximativement perpendiculaire à la direction de boussole de ces plans. Bien que l'on préfère réaliser une perpendicularité entre les sondages ou les tuyaux déviés et le plan de fracture prévu, une perpendicularité absolue n'est pas essentielle. Les puits ou tuyaux déviés peuvent couper les plans de fracture prévus, selon un angle qui s'écarte de la perpendiculaire d'une valeur allant jusqu'à environ 45 degrés. L'expression "approximativement perpendiculaire" veut englober une telle variation. La distance minimale sur laquelle les premiers et deuxièmes segments ou tuyaux déviés 6, 8 s'étendent à travers la formation HDR devrait être suffisante pour loger la multiplicité de surfaces de transfert de chaleur quasi-parallèles, qui vont ultérieurement être réalisées le long du premier et du deuxième segment ou tuyau de fond 6, 8. Cette distance minimale est fonction du nombre de surfaces de transfert de chaleur souhaitées, multiplié par l'espacement entre les surfaces de transfert de chaleur.

La centrale, en cours d'exploitation, est conçue pour réaliser des écoulements de fluide dans le premier et dans le deuxième segment ou tuyau de fond 6, 8 dans la même direction absolue. Cela signifie que, par exemple dans le segment ou le tuyau de fond 8, l'écoulement se fait vers l'extrémité de ce segment ou de ce tuyau, tandis que, dans le segment de fond 6, il s'éloigne de l'extrémité du segment ou du tuyau, comme on le voit sur la Figure 1. Le circuit hydraulique de toute surface de transfert de chaleur hydrauliquement parallèle ou quasi-parallèle 10 comprend une certaine longueur de sondage ou de tuyau, l'interface correspondante 10 et une certaine longueur de sondage ou de tuyau 4. Si une interface 10 est choisie plus proche du sondage ou du tuyau 4, alors la longueur du sondage ou du tuyau 4 va être réduite, mais avec une augmentation, de la même quantité, de la longueur du sondage ou du tuyau 2. Ainsi, les circuits hydrauliques de toutes les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles 10 sont identiques. Cela permet d'étaler d'une manière contrôlée l'écoulement dans les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles 10.

La partie supérieure des trous d'alimentation et de retour peut être pourvue d'un ou plusieurs tubages aveugles, pour étancher les trous vis-à-vis des couches d'eau souterraine environnantes dans cette zone. De préférence, on prévoit des tuyaux d'alimentation et de retour 2, 4, dont la paroi rend étanches les tuyaux vis- à-vis des couches d'eau souterraine environnantes dans cette zone. La sélection de la profondeur, de la taille et de la résistance mécanique des segments de tubage ou des tuyaux devrait être effectuée sur la base des conditions géologiques locales, de l'intégrité du trou ou du tuyau, et de la règlementation. Chaque trou ou tuyau peut avoir un ou plusieurs segments de différents diamètres. En particulier, les tuyaux peuvent être des tuyaux télescopiques. Tous les segments, à l'exception du dernier, possèdent un tubage aveugle un ciment, pour réaliser un sondage stable, qui est convenablement étanché vis-à-vis des formations environnantes. Chaque segment, ou quelques segments, peuvent avoir un tubage. Quand des tuyaux sont utilisés, alors ces tuyaux, à l'exception du dernier, réalisent une conduite stable, qui est convenablement étanchée vis-à-vis des formations environnantes. De même, les tuyaux peuvent être télescopiques, de sorte que le diamètre des tuyaux ou segments successifs diminue progressivement. Ainsi, le diamètre interne minimal du segment ou du tuyau final doit être pris en considération lors de la sélection du diamètre des autres segments de sondage ou de tuyaux. La longueur de chaque segment ou de chaque tuyau est définie par la gamme de profondeurs pouvant être forées sans danger et d'une manière respectueuse de l'environnement, en prenant en compte les conditions géologiques locales, l'intégrité du sondage ou du tuyau, et la règlementation. Sur la surface, les trous ou tuyaux d'alimentation et de retour 2, 4 sont reliés par une ligne 12 à un côté d'un tubage 14 ayant un échangeur de chaleur de séparation. Une pompe de production, telle qu'une pompe électrosubmersible, ou une pompe à arbre long, est installée dans la partie verticale du trou ou du tuyau de retour 4. Une pompe de circulation auxiliaire peut être située (non représentée) entre l'échangeur de chaleur de séparation et la tête de puits du trou ou du tuyau d'alimentation 16. De préférence, l'autre côté de l'échangeur de chaleur de séparation est conçu pour être en communication fluidique avec différents appareils consommateurs de chaleur, dont des exemples sont un radiateur, un chauffage à air chaud et un réservoir d'eau chaude, un système de chauffage distinct et/ou un système générateur d'énergie électrique.

Un avantage de la présente invention réside dans une centrale géothermique comprenant une série d'interfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, situées dans une formation géologique en dessous de la surface du sol, p.ex. à une profondeur allant jusqu'à 6 km. La centrale est conçue pour réduire le risque d'évènements sismiques. La centrale présente un segment de fond, foré horizontal, du trou, ou un tuyau de fond. Des outils géophysiques sont prévus dans le but de définir la forme du segment horizontal, de localiser les fractures préexistantes éventuelles, et définir la résistance mécanique de la formation. La centrale présente des moyens de mesure des contraintes, pour définir les paramètres opérationnels pour une centrale à plusieurs étages, dans le but d'améliorer les fissures artificielles, et la centrale est conçue de façon à fournir la pression d'ouverture ou de rupture et la constitution d'une pression, et est conçue pour fournir les quantités de fluide et d'agent de soutènement nécessaires pour leur permettre d'être pompés vers le bas, pour ouvrir ou créer les fissures et les maintenir ouvertes. Une partie du segment ou du tuyau de fond horizontal peut être étanchée, p.ex. par une garniture d'étanchéité ou un ciment de trou ouvert, et la centrale peut être conçue pour augmenter la pression à l'intérieur du segment ou du tuyau étanché, et pour pomper un fluide, tel que l'eau, dans le segment étanché, jusqu'à ce que soit atteinte la pression d'ouverture ou de rupture, et que la roche cède. La centrale est aussi conçue pour injecter un agent de soutènement, tel qu'un sable classé ou un matériau céramique artificiel, en même temps que le fluide, pour maintenir ouvertes les fissures créées, une fois que la pression a été réduite. Finalement, la centrale est conçue pour réduire la pression dans le segment étanché, en permettant au fluide de s'échapper.

La longueur totale du segment ou du tuyau de fond horizontal est telle que l'on dispose d'une aire d'échange de chaleur suffisamment grande à l'intérieur d'une zone de roche fracturée, la taille minimale de la masse de roche fracturée étant d'au moins 15 000 000 m3, de préférence d'au moins 20 000 000 m3 par MW de puissance nominale, avec un espacement préféré entre fractures d'environ 15 m, notamment 5 m à 25 m, et moins de 50 m.

La centrale peut être conçue pour exécuter un essai d'écoulement dans les interfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, dans les trous ou tuyaux d'alimentation et de retour. La centrale est conçue pour exécuter un essai d'écoulement avec un fluide injecté, tel que l'eau, dans le trou ou dans le tuyau d'alimentation, en produisant le fluide à travers le trou ou le tuyau de retour. La centrale peut être conçue pour mesurer la vitesse du fluide le long d'au moins les segments ou tuyaux de fond horizontaux. La centrale peut comprendre un débitmètre installé ou des débitmètres installés le long d'au moins les segments horizontaux des sondages ou des tuyaux, dans le but de définir la résistance à l'écoulement des surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles qui coupent les sondages ou les tuyaux. La centrale peut être conçue pour détecter, en les points où une surface de transfert de chaleur ayant une faible résistance à l'écoulement coupe un sondage ou un tuyau, un changement brutal de la vitesse du fluide. Pour éviter un refroidissement indésirable du fluide produit, en conséquence d'un court-circuit, les surfaces de transfert de chaleur doivent avoir la même résistance à l'écoulement : de préférence, la résistance à l'écoulement des 10 surfaces de transfert de chaleur ayant la résistance à l'écoulement la plus faible devrait différer de moins d'un facteur de 10, de préférence de moins d'un facteur de 5, de préférence de moins d'un facteur de 2. Dans le cas dans lequel la résistance à l'écoulement d'une ou plusieurs surfaces de transfert de chaleur est trop faible, p.ex. telle que la quantité de fluide s'écoulant à travers cette ou ces surfaces de transfert de chaleur est supérieure au reste, la partie du sondage ou du tuyau qui est coupée par la surface de transfert de chaleur comprend un joint d'étanchéité, tel qu'une garniture d'étanchéité ou un ciment pour puits ouverts, ou un agent de blocage, tel que le ciment, les bouchons d'argile ou un matériau autodurcissant, présents pour bloquer la surface de transfert de chaleur. La centrale peut être conçue de façon que, après la mise en place de l'agent de blocage, la centrale soit apte à nettoyer le sondage ou le tuyau, pour éliminer tout agent de blocage laissé dans le sondage ou dans le tuyau.

La centrale peut comprendre un moyen pour générer une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles dans la formation géologique.

La centrale peut comprendre des moyens pour exécuter des essais d'écoulement dans le premier et/ou le deuxième tuyau de fond.

La centrale peut comprendre des moyens pour forer au moins un trou d'alimentation, descendant de la surface vers ladite formation géologique, et pour l'insertion du tuyau d'alimentation.

La centrale peut comprendre des moyens pour former un premier trou, à partir du fond du tuyau d'alimentation, qui s'éloigne du tuyau d'alimentation, et pour insérer le premier tuyau de fond ;

La centrale peut comprendre des moyens pour forer au moins un trou de retour, destiné au transport du fluide chauffé, de ladite formation géologique à la surface, et pour insérer le tuyau de retour.

La centrale peut comprendre des moyens pour former un deuxième trou, à partir du fond du tuyau de retour, qui s'éloigne du tuyau de retour et qui est séparé du tuyau d'alimentation par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale (X, Y, Z) et pour insérer un deuxième tuyau de fond.

La centrale peut comprendre des moyens pour générer des zones de fracture dans ladite formation géologique entre le premier et le deuxième tuyau de fond, et pour générer une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, qui permettent à la chaleur d'être transférée de ladite formation géologique audit fluide quand il circule entre les tuyaux d'alimentation et de retour.

La centrale peut comprendre des moyens pour exécuter un essai d'écoulement, comprenant des moyens pour injecter un fluide dans le tuyau d'alimentation et pour récupérer le fluide par le tuyau de retour.

La centrale peut comprendre des moyens pour mesurer la vitesse d'écoulement du fluide le long d'au moins le premier et le deuxième tuyau de fond, dans le but de définir la résistance à l'écoulement des surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles qui coupent le premier et le deuxième tuyau de fond.

La centrale peut comprendre des moyens pour obturer une partie du premier ou du deuxième tuyau de fond, qui est coupée par la surface de transfert de chaleur dans le cas dans lequel la résistance à l'écoulement d'une ou plusieurs surfaces de transfert de chaleur est inférieure à celle d'autres surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles.

La centrale peut comprendre des moyens pour générer des zones de fracture, comprenant : — des moyens pour colmater une partie du premier et du deuxième tuyau de fond, — des moyens pour augmenter la pression à l'intérieur du segment colmaté, avec une pompe destinée au pompage d'un fluide dans le segment colmaté jusqu'à ce que la pression d'ouverture ou de rupture soit atteinte, et que la roche cède, — des moyens pour injecter un agent de soutènement, en même temps que le fluide, pour maintenir les fissures créées ouvertes une fois que la pression a été réduite, — des moyens pour réduire la pression dans le segment colmaté, en permettant au fluide de s'échapper.

La présente invention présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire de construire un échangeur de chaleur souterrain, grâce à un grand nombre de trous de forage. Selon des formes de réalisation de la présente invention, on utilise une fissuration de la roche pour créer plusieurs surfaces d'échange de chaleur d'une manière sûre et économique, c'est-à-dire avec une réduction du risque de tremblement de terre.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (24)

1. Revendications

   1. Centrale destinée à l'exploitation de l'énergie géothermique par circulation d'un fluide à travers une formation géologique, caractérisée en ce qu'elle comprend : — au moins un tuyau d'alimentation (2), qui est capable de transporter un fluide à partir de la surface vers le bas dans la direction de ladite formation géologique, au moins un tuyau de retour (4) pour le transport du fluide chauffé, de ladite formation géologique vers la surface, et un agencement absorbant la chaleur, reliant les tuyaux d'alimentation et de retour, ledit agencement absorbant la chaleur comprenant une série de surfaces de transfert de chaleur (10) hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, qui sont disposées dans la formation géologique en travers de laquelle la chaleur est transférée de ladite formation géologique audit fluide, et comprenant en outre — un premier tuyau de fond (8), partant du fond du tuyau d'alimentation (2), qui s'éloigne du tuyau d'alimentation ; — un deuxième tuyau de fond (6), partant du fond du tuyau de retour (4), qui s'éloigne du tuyau de retour, et qui est séparé du premier tuyau de fond par une certaine distance dans les directions horizontales et verticales (X, Y, Z), les surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles étant reliées, par une liaison fluidique, au premier et au deuxième tuyau de fond.
2. 2. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un joint est disposé de telle sorte qu'une ou plusieurs parties du premier ou du deuxième tuyau de fond, qui sont coupées par une surface de transfert de chaleur, soient colmatées dans le cas dans lequel la résistance à l'écoulement de la surface de transfert de chaleur est plus faible qu'avec d'autres interfaces de transfert de chaleur.
3. 3. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance est de 200 à 1000 m.
4. 4. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la formation géologique se trouve à une profondeur d'au moins 700 m.
5. 5. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la formation géologique se trouve à une profondeur supérieure à 4 km en dessous de la surface du sol.
6. 6. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fluide est l'eau.
7. 7. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier et le deuxième tuyau de fond s'étendent dans une direction approximativement perpendiculaire à la direction de boussole des plans de fracture de la formation géologique.
8. 8. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier et le deuxième tuyau de fond s'étendent dans une direction horizontale.
9. 9. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance entre des couches d'interfaces de transfert de chaleur adjacentes assurant un écoulement hydrauliquement parallèle est de 10 à 25 m.
10. 10. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est conçue pour un écoulement de fluide à travers le premier et le deuxième tuyau de fond dans la même direction.
11. 11. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une zone d'échange de chaleur d'une masse de roche fracturée d'au moins 15 000 000 m3.
12. 12. Centrale selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une zone d'échange de chaleur d'une masse de roche fracturée d'au moins 15 000 000 m3.
13. 13. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est destinée à la production d'électricité, à la production de chaleur dans un circuit de chauffage urbain, ou à la fourniture de chaleur à des bâtiments commerciaux ou privés, ou à des processus industriels.
14. 14. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tuyau d'alimentation (2) et/ou le tuyau de retour (4) et/ou le premier tuyau de fond (8) et/ou le deuxième tuyau de fond (6) sont fabriqués en aluminium, en un alliage d'aluminium ou en un alliage d'aluminium marin.
15. 15. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen pour générer une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles dans la formation géologique.
16. 16. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour exécuter des essais d'écoulement dans le premier et/ou le deuxième tuyau de fond.
17. 17. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour forer au moins un trou d'alimentation descendant de la surface vers ladite formation géologique, et pour insérer le tuyau d'alimentation.
18. 18. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour former un premier trou à partir du fond du tuyau d'alimentation, qui s'éloigne du tuyau d'alimentation, et pour insérer le premier tuyau de fond.
19. 19. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour forer au moins un trou de retour pour le transport du fluide chauffé de ladite formation géologique à la surface, et pour insérer le tuyau de retour.
20. 20. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour former un deuxième trou à partir du fond du tuyau de retour, qui s'éloigne du tuyau de retour, et qui est séparé du tuyau d'alimentation par une certaine distance dans les directions horizontales et verticale (X, Y, Z) et pour insérer un deuxième tuyau de fond.
21. 21. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour générer des zones de fracture dans ladite formation géologique entre le premier et le deuxième tuyau de fond, et pour générer une série de surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles, qui permettent à la chaleur d'être transférée de ladite formation géologique audit fluide, quand il est mis en circulation entre les tuyaux d'alimentation et de retour.
22. 22. Centrale selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour exécuter un essai d'écoulement, comprenant des moyens pour injecter un fluide dans le tuyau d'alimentation et récupérer le fluide par le tuyau de retour, des moyens pour mesurer la vitesse d'écoulement du fluide le long d'au moins le premier et le deuxième tuyau de fond, dans le but de définir la résistance à l'écoulement des surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles qui coupent le premier et le deuxième tuyau de fond.
23. 23. Centrale selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour colmater une partie du premier ou du deuxième tuyau de fond, qui est coupée par la surface de transfert de chaleur, dans le cas dans lequel la résistance à l'écoulement d'une ou plusieurs surfaces de transfert de chaleur est inférieure à celles d'autres surfaces de transfert de chaleur hydrauliquement parallèles ou quasi-parallèles.
24. 24. Centrale selon la revendication 21, caractérisée en ce que les moyens pour générer des zones de fracture comprennent : — des moyens pour colmater une partie du premier et du deuxième tuyaux de fond, — des moyens pour augmenter la pression à l'intérieur du segment colmaté, à l'aide d'une pompe pour pomper un fluide dans le segment colmaté jusqu'à ce que la pression d'ouverture ou de fermeture soit atteinte et que la roche cède, — des moyens pour injecter un agent de soutènement, en même temps que le fluide, pour maintenir ouvertes les fissures créées, une fois que la pression a été réduite, — des moyens pour réduire la pression dans le segment colmaté, en permettant au fluide de s'échapper.