מגמות מתפתחות בטכניקות ג'ותרמאל אנרגיה קידוח

אנרגיה גיאותרמית, שמקורה בחום הפנימי של כדור הארץ, עומדת כאבן הפינה של תיק האנרגיה המתחדש בעולם.בניגוד לשמש או רוח, היא מציעה ייצור חשמל בסיס חימום ישיר עם פליטות פחמן מינימליות.כפי שהעולם מאיץ את המעבר שלה למערכות אנרגיה בר קיימא, יעילות וחסכוניות של פרויקטים גיאוותרמיים מקיפים גורם קריטי אחד: קידוח פעולות יכולות לקחת בחשבון 40% עד 50% של עלויות תחרותיות, ולכן הן רק אתגרים עצומים של צמיחה סביבתית, ולכן הן יכולות להיות יעילות, כמו שיפור עצום, כגון, כגון, אך ורק שיפורי משקל עצום, כמו שיפורים, כמו גם, כגון, וטמפרטורות גבוהות יותר, כלומר, כלומר, כי הם, כגון, כי הם, כמו שיפורי משקל עצום, כי הם רק על פני אקלים גיאוגרפי, כי הם רק שיפור עצום, רק על גורם קריטי, עלייה קיצונית, כי הם, כי הם, כי הם, כימות, עלייה משמעותית, על גורם קריטי, כי הם, כי הם, כי הם, כי הם, עלייה משמעותית, כי הם, כי הם, כי הם, כי הם, על גורם קריטי, כגון, כי הם, על פני טמפרטורה גבוהה, כי הם, על אחד קריטי, כי הם, על פני השטח, כי הם, כי הם, כי הם, כי הם

רקע ואתגרים של ג'ותרמאל קידוח

המאגרים הגרמיים נמצאים בדרך כלל בעומק של 1-5 ק"מ, שם הטמפרטורה הסלעית נעה בין 150 מעלות צלזיוס ללמעלה מ-400 מעלות צלזיוס. קידוחי ארעי, מותאם מתעשיית הנפט והגז, הייתה עבודת ההוואה לבארות גיאותרמיות.

(FLT:0) טמפרטורות גבוהות של טמפרטורות גבוהות יותר (HighטמפרטורותigtureFLT:1) , degrade קונבנציונאלי קידוח נוזלים ואלקטרוניקה, הגבלת חיים קטנים וביצועי חיישן.
(ב) ויקרא י"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0Corrosive Creationנוזלים של היווצרות קוררוזיביים:1, המכיל מימן sulfide, פחמן דו חמצני, וגיונות חומציים לתקוף פלדה ומלט.
(ב) ,0) , Lost FlowFalLT:1 מתרחש כאשר נוזל קידוח נמלט לתוך שברים, המוביל ללחץ אובדן ופגיעות פוטנציאליות.

התייחסות לאתגרים אלה היא חיונית לצמצום העלות המודרגת של אנרגיה גיאותרמית ולהרחיב את הכדאיות הגיאוגרפית שלה מעבר לאזורים פעילים מבחינה טקטית.

התקדמות אחרונה ב-Transting Technologies

בעשור האחרון, התקדמות משמעותית נעשתה להסתגל ושיפור טכנולוגיות קידוח במיוחד עבור יישומים גיאותרמאליים.ההתקדמות מתמקדת בהרחבת חיי כלי, שיפור קצב החדירה, ושמירה על יציבות רבה בתנאים קיצוניים.

עיבוד ג'ותרמאל (EGD) עם התאמות גבוהות

הגדלת קידוח Gethermal כוללת חבילת של חידושים חומריים ועיצוב המאפשרים לציוד חשיפה ממושכת לחום קיצוני.

(FLT:0) פיסות קידוח בטמפרטורה גבוהה של bitsFirLT:1 , מצויד בפוליקריסטל קומפקטי יהלום קומפקטי (PDC) מוקרן עבור קשיחות ויציבות תרמית עד 350 מעלות צלזיוס.
(FLT:0) מערכות קירור מתקדמות (FLT:1) באמצעות דחיסה של vapor או לולאות חום-פיפה כדי לשמור על אלקטרוניקה חור בטמפרטורות תפעוליות.
(FLT:0) טלגרף בזמן אמת 1IR-FLT עם חיישנים בעלי נטיות גבוהות שמשדרים לחץ, טמפרטורה ונתוני רטט אל פני השטח, המאפשרים פרמטרים של קידוח הסתגלות.
(FLT:0) מערכות בוץ היברידיות (Hybrid בועות: 1), אשר מעסיקות פולימרים ייצוב תרמי וננו-חלקיקים כדי לשפר את הבריוניות ואת בקרת אובדן הנוזלים.

שיפורים אלה אושרו בבדיקות שדה בפרויקט קידוח עמוק באיסלנד ובפרויקט Beyond-Brittle ביפן, שם הגיעו טמפרטורות מעל 450 מעלות צלזיוס.

תרגילי לחץ (MPD) עבור Gethermal Wells

קידומת לחץ (MPD) היא טכניקה השולטת בדיוק בפרופיל הלחץ בבארבו כדי לשמור על איזון עדין בין יצירת לחץ צוואר הרחם.ב קידוח גיאותרמאל, MPD מציע כמה יתרונות קריטיים:

(ב) ,0) ,4 , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) ,התחפוכות ל''' (ב) ב'[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]
(ב) ,0) ,מוכיח את יציבות החורים 1 בשבר, תחת דיכוי או היווצרות נפיחות.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מערכות MPD משתמשות במכשיר בקרה רוטטטיבי (RCD) ב-Commonle, מנקים מאניפלים, ומשאבות מדכאות אחוריות כדי לשמור על מערכת מחזור סגורה של מערכת הדם.ה-Circuitulation מערכת (CCCM) הוצבו בהצלחה בשדות גיאותרמאל בפיליפינים ובקליפורניה.

אימונים ו- Multilateral Wells

קידוח כיוון מאפשר למפעילים לנווט את ה- Wellbore כדי לשלב שברים או למקד אזורי מאגר ספציפיים מ-One היטבpad אחד.התפתחויות האחרונות במערכות מוטוריות מונעות וכלים מנווטים רוטאריים שיפרו את הדיוק והפחיתו את ה-Torque וגרור. . . . . . . . התמחויות מרובות les- שבו מספר מאוחר יותר נשאבזרוע מבארומה עיקרי יחיד - ולאמץ מגע ללא טביעת רגל נוספת.

טכנולוגיות מתפתחות וכיוונים עתידיים

מעבר לשיפורים מצטברים, דור חדש של טכנולוגיות קידוח נחקר ומוכיח שדה.גישות אלה נועדו לשנות באופן יסודי את המהירות, העלות וההשפעה הסביבתית של גישה לחום גיאותרמי.

לייזר ופלזמה קידוח

לייזר קידוח משתמש בדבורים לייזר בעוצמה גבוהה כדי לספאל, להמיס או להתחסן רוק, בעוד פלזמה פלזמה משתמשת קשתות חשמליות או פלזמה ממותג מיקרוגל כדי לשבור את היווצרות.

(ב) שיעור החדירה של 1 (ב) בסלעים קשים (עד 10× מהר יותר מאשר פיסות מכניות במבחנים מסוימים).
(ב) ,0) ,הופנה מכנית מניקה 1:1 כי אין אלמנטים חיתוך פיזית.
(ב) ,0) יותר ,לאור מדרגה ראשונה, ונזקי פחות מבורכים.
(FLT:0) השפעה סביבתית של איכות הסביבה FLT:1 ללא בעיות של קידוח או קיפול בוץ כאשר נעשה שימוש במערכת מחזור מבוססת גז.

אתגרים נשארים: מערכות לייזר ופלזמה דורשות קלט חשמל מסיבי (עד 10MW עבור קצב קידוח מעשי), ולספק את האנרגיה הזו למטה באמצעות סיבים אופטיים או כבלים הוא קשה.מחקר באתר האינטרנט של אנרגיה עבורGE ועל ידי סטארטאפים כמו FLT:0Energie DriftFLT:1 הוא חקר דלפק הדופק-laser Poolllation וראש פלזמה כי להפחית את דרישות האנרגיה.

אינטליגנציה מלאכותית ואופטימיזציה של נתונים-Driven

למידת מכונה ואינטליגנציה מלאכותית משנים את הקידוח הגיאוגרפי באמצעות ניתוח חיזוי, אופטימיזציה בזמן אמת וקבלת החלטות אוטומטית:

מודלים של תחזוקה מוקדמת (FLT:0)Predictive MaintenanceFLT:1 לנתח נתוני חיישן היסטוריים כדי לצפות ללבוש קצת, לשאת כישלון, או דוכני מנוע, המאפשר החלפת כלי יזום לפני כישלון.
(FLT:0) עיבוד פרמטר אופטימיזציה אופטימיזציה אופטימיזציה פרמטרים אופטימיזציה של פרמטר 1FLT) משתמש חיזוק למידה כדי להתאים באופן דינמי משקל על מהירות, מהירות רוטורית, זרימת בוץ ולחץ עבור שיעור מקסימלי של חדירה תוך צמצום הרטטים.
(ב) ⁇ :0)GeosteeringingFLT:1 משלב נתונים בזמן אמת עם מודלים גיאולוגיים כדי להנחות את הפתק לעבר שברים רווחיים גבוהים.
(FLT:0) מערכות קידוח מאוישות (Automated קידוח מערכות) יכולות לבצע פעולות שגרתיות ללא התערבות אנושית, צמצום עלויות פנויות ועבודה טובות.

חברות כמו FLT:0 schlumberger FLT:1 ו ;2Bakercio יוזFLT 3: 3 פיתחו פלטפורמות דיגיטליות ספציפיות גיאוגרפית ספציפית, אבל אימוץ במגזר הגיאוגרפי מפגר מאחורי שמן וגז בשל נתונים קטנים יותר וגאולוגיה פחות סטנדרטית.

Fracturing and Stimulation for Enhanced Gethermal Systems (EGS)

מערכות Gethermal משופרת (EGS) ליצור מאגרים מלאכותיים בסלע יבש חם על ידי הזרקת נוזל בלחץ גבוה כדי לעורר שברים. בעוד לא טכניקת קידוח ל-S, גירוי קשור באופן אינטימי עם קידוח כי יש להציב היטב כדי להתחבר עם רשת שברים ממריץ.חדש טכניקות המאפשרות טובות מדויקות וזולות יותר לשפר את יכולת ה- EGS באופן ישיר, למשל, כיוון טוב עכשיו משמש לעתים קרובות כדי ליצור מספר רב יותר באזורי גירוי.

משרד האנרגיה של Govermal Technologies של אנרגיה:0 (U.S המחלקה של אנרגיה Govermal Technologies OfficeFLT:1 מממן מספר פרויקטים של הדגמה EGS, כולל אתר פורGE ביוטה, שבו שיטות קידוח וגירויות חדשניות נבדקות כדי להשיג שיעורי זרימה בקנה מידה מסחרי.

השלכות כלכליות וסביבתיות

הפריסה המוצלחת של טכניקות קידוח מתקדמות יכולה לשפר באופן דרמטי את הכלכלה של פרויקטים גיאוותרמאליים. Faster קידוח מפחיתה את זמן השקיקה, אשר יכול לקחת בחשבון עבור מיליוני דולרים בחיסכון טוב יותר חיים ופחות נסיעות (העברה והחלפת מחרוזת התרגיל) עלויות נוספות.ניהול לחץ קידוח ניטור בזמן אמת להפחית את זמן לא פרודוקטיבי שנגרם על ידי מחזור אבוד, תקוע, צינורות או מפוצץ.

מבחינה סביבתית, טכניקות אלה מציעות יתרונות מרובים:

(ב) ,0) ,העברה של שיבושים (הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) שימוש במים של מים חמים (FLT:1) כי נוזל קידוח מתקדם ומחזור סגור למזער את צריכת המים המתוקה.
(הופנה מהדף ⁇ ) ,0) סיכון מופחת ל-Sismicityph:1 ( רעידת אדמה מושרה) באמצעות ניהול לחץ טוב יותר וגירוי ממוקד.
(ב) ,0) , 000 ⁇ פחמן (FLT) מפעולות קידוח עקב שימוש יעיל יותר באנרגיה וצמצום הפסולת.

(FLT:0) ניתוח סוכנות האנרגיה הבינלאומית של הסוכנות לאנרגיה גלובלית FLT:1 מציע כי אם עלויות קידוח ניתן להפחית ב-30% עד 50% באמצעות חידושים אלה, יכולת גיאותרמית יכולה לגדול פי 5 עד שנת 2050, מתן כוח נקי וחום ללא תשלום ברחבי העולם.

חוזים עתידיים ויוזמה שיתופית

תעשיית קידוח גיאותרמית נכנסת לתקופה של טרנספורמציה מהירה המונעת על ידי שיתוף פעולה בין מפעילי נפט וגז, מפתחים גיאותרמאליים, מעבדות לאומיות, וסטארטאפים טכנולוגיים.

(FLT:0) האנרגיה הגמורמית של נפט וגז שנטוד הנדסה (GEODE)BuildFLT:1 התוכנית, אשר מתאימה נפט / גז קידוח חידושים עבור גיאותרמי.
(FLT:0) משרד הטכנולוגיות הגותרמיות (GTO) מקדם את החדשנות ב-GTOFelove:1, מימון מחקר בסיכון גבוה, גבוה יותר.
פרויקט ה-FLT:0 (DDP) The איסלנד Deep Moving Project (IDDP)cioFLT:1, חקר נוזלים גאותרמיים ביקורתיים בעומקים ובטמפרטורות קיצוניות.
(FLT:0) שמרנים שמרנים (Industry ConortiaFLT:1), כגון מועצת המשאבים הגוותרמית ואגודת הג'ותרמאל הבינלאומית, אשר מאפשרת שיתוף ידע על תרגילים טובים ביותר.

במבט קדימה, ההתכנסות של טכנולוגיות לייזר / פלזמה, בינה מלאכותית ואלקטרוניקה עתירה גבוהה מבטיח להפוך את ג'ותרמאל למקדח מהר יותר, זול יותר, בטוח יותר.ההתקדמות הזו לא רק תתמוך בהתרחבות של משאבים הידרותרמיים קונבנציונליים, אלא גם לאפשר את הפריסה הנרחבת של מערכות גיאותרמאליות משופרות, תוך שימוש בפוטנציאל החום העצום של כדור הארץ כמעט בכל מקום על פני כדור הארץ.