지열에는 극한의 도구가 필요하지만 실제로 어떤 도구가 필요합니까?

현재 지열 에너지는 고온 장비와 도구에 대한 기타 아이디어에 대한 광범위한 희망 목록이 있는 작은 시장입니다.

표면적으로는 극도로 단단하고 뜨거운 암석에 오래 지속되는 고용량 유정을 시추하고 완성하는 것은 사용 가능한 대부분의 하드웨어와 공급품의 능력을 넘어서는 일입니다.

"많은 사람들이 생각합니다. 지열정을 수력학적으로 파쇄하려고 합니다. 가장 먼저 떠오르는 것은 고온에서 이를 어떻게 수행할 것인가? 시추공 도구가 작동할 것인가입니다. 유선, FRAC 플러그 등"이라고 Fervo Energy의 공동 창립자이자 CTO인 Jack Norbeck은 말했습니다.

그는 최근 SPE 수압 파쇄 기술 회의 및 전시회(HFTC)에서 열린 오프닝 패널 토론에서 극도로 더운 조건을 위해 개발된 플러그에 대한 저렴한 대안을 찾은 사례를 설명하면서 이 점을 지적했습니다.

이는 뜨겁고 건조한 암석의 균열을 통해 물을 주입하고 발전 및 기타 용도로 증기를 생산하는 데 새로운 도구가 필요하지 않다는 의미는 아닙니다.

그러나 테스트의 초기 단계에서는 하드웨어와 방법을 개선하고 새로운 방법을 개발하려는 테스트 프로그램을 기반으로 궁극적으로 무엇이 필요할지 명확하지 않습니다.

Utah FORGE에 대한 미국 에너지부(DOE) 자금은 고도로 계측된 지열 테스트 현장에서 테스트하고 현재 테스트 현장의 암석보다 더 뜨거울 가능성이 있는 향후 유정의 지하 작업을 위한 도구를 찾고 평가하는 데 비용을 지불하고 있습니다.

FORGE에서 저수지 관리를 연구하고 있는 유타 대학교 부교수인 John McLennan은 "지열의 미래는 더 깊고 더 뜨거워지며 이는 훨씬 더 높은 전력 생산으로 이어질 것입니다."라고 말했습니다.

미래의 유정이 더 뜨겁고 가치가 높은 증기를 생산한다면 높은 테스트 비용을 줄이는 현재의 해결 방법은 효과가 없을 수도 있습니다.

McLennan은 "현재 우리는 EGS(향상된 지열 시스템)에 대한 지열 온도 척도의 최저 수준에 있습니다."라고 말했습니다.

장기적인 우려에는 극단적인 유정에 사용할 장비와 재료를 테스트하기 위한 실험실 방법과 도구의 필요성이 포함됩니다.

지난 2월 스탠포드 대학에서 열린 제48차 지열 저수지 공학 워크숍에서 발표된 논문에서는 지열정용으로 건설된 "암석, 프로판트, 전환기, 시멘트, 계측기 및 장비의 거동을 연구하는 시설"이 필요하다고 요구했습니다.

AltaRock Energy와 Blade Energy의 논문에 따르면 "현재 사용 가능한 실험실 테스트 장비는 일반적으로 300°C 이하의 온도로 제한되며 대부분 200°C 미만의 온도입니다."라고 덧붙였습니다. 크기의 샘플.

그러나 엔지니어들은 더 저렴하고 입증된 방법을 찾는 것을 결코 멈추지 않을 것입니다.

FORGE 지열 테스트 현장에서 그들은 ExxonMobil에 재직하는 동안 개발한 텍사스 A&M 교수인 Fred Dupriest가 개발한 방법을 사용하여 단단한 암석을 훨씬 더 빠르게 뚫는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다. 이러한 프로세스 개선 방법으로 드릴 비트 수정이 이루어졌지만 실제로 새롭거나 다른 것은 없었습니다.

Fervo는 스탠포드 워크샵에서 발표된 논문에서 네바다 테스트 사이트에 대해 "이 프로젝트는 이미 업계에 일반적으로 존재하는 드릴링 및 완성 도구와 기술을 사용하여 완료되었습니다"라고 말했습니다.

몇 가지 요구사항

FORGE의 장비 희망 목록은 첫 번째 유정을 시추한 이후로 늘어났습니다. 지난 봄 FORGE 현장에서 수행된 파쇄 테스트를 HFTC에서 설명하는 동안 McLennan은 지리폰에 대한 몇 가지 조언을 제공했습니다. 그들은 "온도에 매우 민감"할 수 있습니다(SPE 212346).

그의 발언은 1년 전 우물을 파쇄하는 동안 미세 지진 데이터 수집을 제한한 지리폰 오류에 근거한 것이었습니다. 그 이후로 그들은 다운홀 데이터 수집을 위해 내열성이 더 높은 광섬유 케이블로 전환하는 프로젝트를 시작했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 두 쌍의 파트너가 있습니다. Rice University와 Shell이 ​​한 팀에 속해 있고, 다른 팀은 오스틴에 있는 텍사스 대학교와 광섬유 회사인 Silixa로 구성되어 있습니다.