A kutatófúrások és a kapcsolódó kútfúrások biztosítanak lehetőséget – többek között – a felszín alatti fluidumok (pl. víz és szénhidrogének) feltárására és kitermelésére. Érdemes kiemelni, hogy a Föld teljes édesvízkészletének jelentős része (~30%) a földfelszín alatt található. Nézzük meg, a létfontosságú édesvíz és a gazdasági szempontból jelentős energiahordozók hol, milyen kőzettestben halmozódnak fel! Dr. Raucsikné Dr. Varga Andrea, az SZTE Földrajz- és Földtudományi Intézet egyetemi docense foglalta össze a legfontosabb információkat.

A felszín alatti tárolók, az úgynevezett rezervoárok leggyakrabban olyan üledékek és üledékes kőzetek, amelyek a fluidumok (gáz és folyadék) gazdaságilag számottevő mennyiségű felhalmozódásához és tárolásához szükséges tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezen tulajdonságok közül a két legfontosabb a porozitás és a permeabilitás. A porozitás a szilárd anyaggal kitöltetlen teret, azaz a fluidum tárolására képes pórusteret jelenti egy kőzetben, amit általában a teljes kőzettérfogat százalékában adnak meg. Az ideális rezervoárok jelentős mennyiségű víz vagy szénhidrogén tárolására képesek. A permeabilitás segítségével a kőzet fluidumáteresztő képességét tudjuk jellemezni. Ez alapvetően a pórusok méretétől, alakjától, egymáshoz viszonyított kapcsolatától függ. A nagy permeabilitású rezervoárokból biztosított a fluidumok hatékony kinyerése.

A rezervoárban tárolt anyag minősége szerint megkülönböztethető édesvíz-, termálvíz- (geotermikus) és szénhidrogén-rezervoár. A mélyebben elhelyezkedő rezervoárokban az édesvizet általában a magasabb hőmérsékletű és nagyobb oldottanyag-tartalmú termálvíz váltja fel, de a nagyobb mélységben található tárolók biztosítják a lehetőséget a szénhidrogének (kőolaj, földgáz) hagyományos felhalmozódására is. Az Alföld déli részén például a kb. 800 m és 2400 m közötti mélységtartományban elhelyezkedő rezervoárokban találjuk a 40–98 °C felszíni hőmérsékletű, geotermikus célokra hasznosítható termálvizet. A híres szegedi fürdők termálvize is ebből a mélységtartományból származik: a belvárosi Anna-kút (Anna Fürdő) 52 °C-os vize 944 m mélyről tör a felszínre, míg a Napfényfürdő Aquapolis Dóra I kútjának 70 °C-os vizét 1551 m mélyről, a Dóra II kút 80 °C-os vizét 1706 m mélyről termelik.

Az Anna Fürdő épülete Szegeden

(Fotó: Dr. Raucsikné Dr. Varga Andrea)

A rezervoárok legegyszerűbben a befoglaló üledék vagy kőzet jellege, továbbá a pórustér típusa alapján osztályozhatók. A porózus, a karsztos és a repedezett tárolók alkotják a leggyakoribb altípusokat. Ezek kombinációjával kevert (hibrid vagy kettős porozitású) rendszerek is kialakulhatnak. A laza homokos üledékben, továbbá a porózus homokkőben (ami uralkodóan 0,06–2,00 mm közötti szemcseméretű üledékből, azaz homokból cementálódott üledékes kőzet) általában a különböző anyagú (pl. ásvány- és kőzettörmelék, szerves anyag, elhalt élőlények héjtöredékei) szemcsék közötti parányi hézagokat, az úgynevezett szemcseközi pórusokat tölti ki a fluidum.

Egy szegedi, kb. 1600 m mélyen található rezervoár homokkő vékonycsiszolatának mikroszkópi képe: a pórusokat kék festékkel megfestett műgyanta tölti ki

(Fotó: Dr. Raucsikné Dr. Varga Andrea)

A karsztos rezervoárok karbonátkőzetekben, elsősorban mészkőben (ami legalább 90%-ban kalcium-karbonát ásványokból álló üledékes kőzet) alakulnak ki. Ezek uralkodó ásványai, a kalcit és/vagy az aragonit, a csapadék és a felszín alatti víz hatására jól oldódnak, ami kisebb-nagyobb üregek, csatornák, kavernák kialakulását eredményezi. A tömött, kristályos kőzetekben (pl. gránit) a szerkezeti hatások következtében kialakuló repedésrendszerek hálózata biztosítja a tárolás feltételeit, ezek a repedezett rezervoárok. Az oldódás mellett repedések a karbonátos tárolókban is megjelenhetnek, sőt dolomitban (ami legalább 90%-ban az azonos nevű ásványból, kalcium-magnézium-karbonátból álló üledékes kőzet) az így létrejött pórusok falát bevonó dolomitkristályok különleges, kristályközi pórusokból álló hálózatot hozhatnak létre.

Kőolajmaradvány (szilárd bitumen, sötétbarna-fekete kitöltés a kép jobb középső részén) karsztos rezervoárban (Szeged-Kiskundorozsma): a mikroszkópi képen kék festékkel megfestett műgyanta tölti ki a dolomitkristályok közötti pórusokat; a rezervoár kb. 3000 m mélységben található

(Fotó: Dr. Raucsikné Dr. Varga Andrea)

A felszín alatti rezervoárok nemcsak a fluidumok kutatásakor és kitermelésekor játszanak fontos szerepet, hanem a felszín alatti tárolásban is nélkülözhetetlenek. Azok a geológiai képződmények, amelyekből a földgáz kitermelése részben vagy teljesen befejeződött, továbbá bizonyított, hogy földgáz tárolására alkalmasak, átalakíthatók földfelszín alatti gáztárolókká. Hazánkban jelenleg öt föld alatti földgáztároló létesítmény üzemel (Magyar Földgáztároló Zrt.: Zsana, Hajdúszoboszló, Pusztaederics, Kardoskút; HEXUM Földgáz Zrt. biztonsági földgáztároló: Algyő, Szőreg-1). Ezen túlmenően azonban számos kutatás vizsgálja a klímacélok eléréséhez kapcsolódó szén-dioxid vagy az energiatárolás szempontjából ígéretes hidrogén felszín alatti tárolásának lehetőségeit.