ລະບົບຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນທີ່ປັບປຸງນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີນ້ຳມັນ ແລະອາຍແກັສເພື່ອຂຸດຄົ້ນພະລັງງານກາກບອນຕໍ່າ. ພາກທີ 2.

ກະຊວງພະລັງງານສະຫະລັດ (DOE) ໄດ້ໃຫ້ທຶນໂຄງການທີ່ເອີ້ນວ່າ FORGE ບ່ອນທີ່ຫີນ granite ຮ້ອນຈະຖືກເຈາະແລະແຕກອອກໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສທີ່ດີທີ່ສຸດ. ເປົ້າໝາຍໂດຍລວມແມ່ນເພື່ອເບິ່ງວ່ານໍ້າທີ່ສູບລົງມານັ້ນສາມາດໄຫຼຜ່ານຫີນການິດ ແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນກ່ອນທີ່ຈະສູບນໍ້າສ້າງທີສອງເພື່ອຂັບກັງຫັນທີ່ຜະລິດກະແສໄຟຟ້າໄດ້.

John McLennan, ພາກວິຊາວິສະວະກໍາເຄມີ, ມະຫາວິທະຍາໄລ Utah, ເປັນຜູ້ສືບສວນຮ່ວມກັນສໍາລັບໂຄງການ DOE ນີ້. ການນໍາສະເຫນີ webinar ກ່ຽວກັບຫົວຂໍ້ນີ້ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ NSI ໃນເດືອນເມສາ 6, 2022: Frontier Observatory ສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ (FORGE): ການປັບປຸງແລະເບິ່ງຫນ້າ

ພາກທີ 1 ໄດ້ຕອບຄຳຖາມເຫຼົ່ານີ້ ກັບ John McLennan:

Q1. ເຈົ້າສາມາດໃຫ້ປະຫວັດຫຍໍ້ຂອງພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໄດ້ບໍ?

Q2. ລະບົບຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນປັບປຸງແມ່ນຫຍັງ, ແລະບ່ອນໃດທີ່ fracking ຖືກນໍາໃຊ້?

Q3. ບອກພວກເຮົາກ່ຽວກັບສະຖານທີ່ຂອງໂຄງການ FORGE ໃນລັດຢູທາ ແລະເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງຖືກເລືອກ.

ການຂຽນນີ້ແມ່ນພາກທີ 2, ເຊິ່ງກ່າວເຖິງສາມຄໍາຖາມເພີ່ມເຕີມຂ້າງລຸ່ມນີ້:

Q4. ການອອກແບບພື້ນຖານຂອງທໍ່ສີດແລະການຜະລິດແມ່ນຫຍັງ?

ມາຮອດປະຈຸ, ໄດ້ມີການຂຸດເຈາະ 6 ຂຸມ. ນ້ຳສ້າງ 5 ແຫ່ງນີ້ແມ່ນ ເຈາະຕາມແນວຕັ້ງ, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບຍຸດທະສາດຂອງການເປັນຫ້ອງທົດລອງພາກສະໜາມ. ສາຍໄຟເບີ optic ແລະ geophones ໃນຂຸມຕິດຕາມສາມາດສ້າງແຜນທີ່ການຂະຫຍາຍຕົວຕາມລໍາດັບຂອງກະດູກຫັກຂອງໄຮໂດຼລິກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນກັບຂຸມສີດ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກເຈາະ, ແລະຂຸມການຜະລິດທີ່ຈະມາເຖິງ.

ຂຸມສີດໄດ້ຖືກເຈາະກັບຄວາມເລິກທີ່ວັດແທກໄດ້ 10,987 ຟຸດ (ຄວາມເລິກແນວຕັ້ງທີ່ແທ້ຈິງຂອງ 8520 ຟຸດ ± ຕ່ໍາກວ່າລະດັບຫນ້າດິນ). ນີ້ປະກອບມີການຂຸດເຈາະໃນແນວຕັ້ງແລະຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ສ້າງສ່ວນໂຄ້ງຢູ່ທີ່ 5 ° / 100 ft ເຈາະ, ແລະສຸດທ້າຍຮັກສາດ້ານຂ້າງຢູ່ທີ່ 65 °ກັບແນວຕັ້ງ, ປະມານ 4,300 ຟຸດໃນ azimuth ໄປທາງທິດໃຕ້ຂອງຕາເວັນອອກ (N105E). ທິດທາງນີ້ເຮັດໃຫ້ການກະດູກຫັກຂອງໄຮໂດຼລິກຕໍ່ມາເປັນຮູບທໍ່ກົມກັບນໍ້າສ້າງ.

ຫຼັງຈາກການຂຸດເຈາະ, ທັງຫມົດແຕ່ທໍ່ລຸ່ມສຸດ 200 ຟຸດ (ເສັ້ນຜ່າກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ 7 ນິ້ວຖືກໃຊ້ເພື່ອຍ້າຍນ້ໍາຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍທີ່ມີ friction ຈໍາກັດແລະການສູນເສຍການສູບນ້ໍາແມ່ກາຝາກ) ແລະຊີມັງກັບຫນ້າດິນ (ເພື່ອ hydraulically ແຍກຊ່ອງ annular) .

Q5. ທ່ານສາມາດສະຫຼຸບສາມການປິ່ນປົວ frac ໃນການສັກຢາໄດ້ດີແລະຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຂົາບໍ?

ໃນເດືອນເມສາ 2022, ສາມກະດູກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກໄດ້ຖືກສູບຢູ່ໃກ້ກັບປາຍຕ່ໍາ (ຕີນ) ຂອງດີດສີດ. Geophones ໃນສາມດີ, ເຄື່ອງມືດ້ານຫນ້າດິນ, ແລະເຊັນເຊີເສັ້ນໄຍ optic downhole ໃຫ້ທັດສະນະຂອງເລຂາຄະນິດກະດູກຫັກທີ່ພັດທະນາໃນລະຫວ່າງການສູບ. ໂດຍອີງໃສ່ການຕີຄວາມຂອງເລຂາຄະນິດກະດູກຫັກເຫຼົ່ານີ້, ຕໍ່ໄປຈະຂຸດຂຸມການຜະລິດເພື່ອຕັດເມກຂອງ microseismic.

ສາມຂັ້ນຕອນກະດູກຫັກໄດ້ຖືກສູບຕິດຕໍ່ກັນ. ທໍາອິດໄດ້ກໍານົດເປົ້າຫມາຍຂອງຄວາມຍາວຂອງຂຸມທັງຫມົດ (ຕ່ໍາກວ່າ 200 ຟຸດທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ກໍລະນີ). ການປິ່ນປົວນັ້ນແມ່ນ slickwater (ນ້ໍາຫຼຸດຜ່ອນ friction). 4,261 bbl (~179,000 gal) ຖືກສູບໃນອັດຕາສູງເຖິງ 50 bpm (2100 gpm). ຫຼັງ​ຈາກ​ທີ່​ປິດ​ໃນ​ໄລ​ຍະ​ສັ້ນໆ​, ນ​້​ໍ​າ​ໄດ້​ໄຫຼ​ກັບ​ຄືນ​ໄປ​ບ່ອນ​ທີ່​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ປະ​ມານ 220°F.

ຂັ້ນ​ຕອນ​ຕໍ່​ໄປ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ສູບ​ນ​້​ໍາ slick ໃນ​ອັດ​ຕາ​ການ​ສູງ​ເຖິງ 35 bpm ໂດຍ​ຜ່ານ​ພາກ​ສ່ວນ​ຍາວ 20 ຟຸດ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ perforated ມີ 120 ຄ່າ​ບໍ​ລິ​ການ​ເພື່ອ​ໃຫ້​ການ​ເຂົ້າ​ເຖິງ​ການ​ສ້າງ​ຕັ້ງ​ໂດຍ​ຜ່ານ​ທໍ່​ແລະ​ກາບ​ຊີ​ມັງ​ໄດ້​. 2,777 bbl ຂອງ slickwater ໄດ້ pumped; ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ ນໍ້າສ້າງກໍໄຫຼຄືນ.

ຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍປະກອບມີ 3,016 bbl ຂອງນ້ໍາ crosslinked (viscosified) ສູບຜ່ານທໍ່ perforated ໃນອັດຕາສູງເຖິງ 35 bpm. Microproppant ຖືກສູບ. ໃນອະນາຄົດ, ການປະເມີນຜົນຈະຖືກເຮັດເພື່ອປະເມີນຄວາມຈໍາເປັນແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງກະດູກຫັກ propping ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຂອງກະດູກຫັກທີ່ສ້າງຂຶ້ນ.

ການປຸງແຕ່ງເບື້ອງຕົ້ນຂອງຂັ້ນຕອນທີສາມຊີ້ໃຫ້ເຫັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງກະດູກຫັກ pseudo-radial, ອ້ອມຮອບນ້ໍາຢູ່ສູນກາງ. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ການແບ່ງແຍກລະຫວ່າງຫົວສີດທີ່ມີຢູ່ກັບຜູ້ຜະລິດໃນອະນາຄົດຕາມລໍາດັບ 300 ຟຸດ. ສະຖານະການການຄ້າອາດຈະຕ້ອງການການຊົດເຊີຍຫຼາຍກວ່ານີ້; ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໂຄງການທົດລອງນີ້ຕ້ອງສ້າງຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ກັນສອງບ່ອນຢູ່ຕິດກັນກັບການແຕກຫັກຂອງໄຮໂດຼລິກ.

ຄໍາຖາມທີ 6. ທ່າແຮງສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າແມ່ນຫຍັງ?

ໃນສະຖານທີ່ການຄ້າ, ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງກະດູກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກຈະຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ກັນ. ຢູ່ທີ່ຫ້ອງທົດລອງພາກສະຫນາມ FORGE, ຄວາມຍາວຂອງດ້ານຂ້າງຈະຖືກອຸທິດໃຫ້ກັບການທົດສອບເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່. ເຫຼົ່ານີ້ລວມມີວິທີການກໍານົດຄຸນລັກສະນະຂອງອ່າງເກັບນ້ໍາ, ເຕັກນິກການແຕກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກແລະ perforating, ການສອດຄ່ອງ - ການໄຫຼເທົ່າທຽມກັນໃນນາມຂອງແຕ່ລະກະດູກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກ, ແລະລັກສະນະຂອງການໄຫຼວຽນຜ່ານເຄືອຂ່າຍກະດູກຫັກເຫຼົ່ານີ້ແລະອັດຕາການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນ. ສັນຍາການຄົ້ນຄວ້າແມ່ນປ່ອຍໃຫ້ພາກສ່ວນອື່ນໆ (ມະຫາວິທະຍາໄລ, ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ, ຫນ່ວຍງານອຸດສາຫະກໍາ) ເພື່ອພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້ແລະທົດສອບພວກມັນຢູ່ທີ່ FORGE.

ໃນການຕັ້ງຄ່າ EGS ທາງດ້ານການຄ້າ, ນ້ໍາເຢັນຈະຖືກສີດແລະຜ່ານ array ຂອງກະດູກຫັກທີ່ສ້າງດ້ວຍໄຮໂດຼລິກ, ໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການ. ນ້ ຳ ຮ້ອນຈະຖືກຜະລິດອອກສູ່ພື້ນທີ່ຜະລິດ. ຢູ່ໃນພື້ນຜິວ, ເຕັກໂນໂລຊີຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນມາດຕະຖານຈະຖືກປະຕິບັດສໍາລັບການຜະລິດໄຟຟ້າ (ໂຮງງານຜະລິດວົງຈອນ Rankine ອິນຊີ (ORC), ນໍາໃຊ້ນ້ໍາການເຮັດວຽກອິນຊີຮອງທີ່ກະພິບເປັນໄອເພື່ອຂັບ turbine / ເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າ; ຫຼື, ກະພິບໂດຍກົງກັບໄອນ້ໍາ). ນ້ໍາທີ່ຜະລິດໄດ້, ຫຼັງຈາກຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກເອົາອອກ, ແມ່ນ recirculated.

ເວັບໄຊທ໌ FORGE ຈະບໍ່ເປັນຜູ້ຜະລິດພະລັງງານ. ມັນມີຈຸດປະສົງເພື່ອນໍາໃຊ້ເພື່ອທົດສອບແລະພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຈະສົ່ງເສີມການຄ້າຂອງພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນປະເພດນີ້. ຄວາມສຳເລັດເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ. ແລ້ວ, ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໄດ້ຖືກເຮັດໂດຍການສົ່ງເສີມການສະຫມັກຂອງເພັດ polycrystalline diamond compact bits (PDC) ທີ່ເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອັດຕາການເຈາະ. ອະນຸສັນຍາການປະເມີນການວັດແທກພື້ນຜິວໃຕ້ດິນ ແລະ ການຝຶກອົບຮົມບຸກຄະລາກອນໃນບ່ອນເຈາະທັງໝົດ ໄດ້ປັບປຸງເສດຖະກິດການຂຸດເຈາະຂອງໂຄງການຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນນີ້.

ປະກົດວ່າການແຕກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ - ແຕ່ການທົດສອບທີ່ແທ້ຈິງແມ່ນຢູ່ໃນປະສິດທິພາບການໄຫຼວຽນແລະການຟື້ນຕົວຂອງຄວາມຮ້ອນຫຼັງຈາກຂຸດເຈາະດີ.

ຄວາມສໍາເລັດຂອງ EGS ຢູ່ທີ່ນີ້ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ຢູ່ບ່ອນອື່ນ. ພິຈາລະນາການນໍາໃຊ້ການແຕກຫັກຂອງລະບົບໄຮໂດຼລິກສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ EGS ປະສົມທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແບບດັ້ງເດີມໄດ້ພົບກັບຂຸມທີ່ມີຄວາມຮ້ອນທຽບເທົ່າ Geothermal ຂອງຂຸມແຫ້ງ - ບໍ່ພົບຮອຍແຕກຕາມທໍາມະຊາດໃນລະຫວ່າງການຂຸດເຈາະແຕ່ສາມາດຖືກຕັດກັນໂດຍການແຕກຫັກ.

ຄວາມສໍາເລັດຢູ່ທີ່ FORGE ຫມາຍເຖິງການທົດສອບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາເປັນຢ່າງອື່ນ, ການຖ່າຍທອດເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີທ່າແຮງໃຫ້ແກ່ອຸດສາຫະກໍາເອກະຊົນ, ແລະການຊຸກຍູ້ການພັດທະນາຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໂດຍລວມ.