Starke Ideen: Auf heißen Steinen in Erde, Just Add Water

Forscher werden Spritzen kühles Wasser und Druckwasser in eine "trockene" geothermische gut während einer Fünfjahres-$ 10,2 Millionen-Studie zur Steigerung der Produktivität der Geothermie-Kraftwerke und machbar zu machen bundesweit.

"Mit diesen Techniken, um Wege in den Felsen für Heißwasser und Dampf zu erhöhen Verfügbarkeit der geothermischen Energie über dem Land erhöhen würden", sagt Geologe Ray Levey, Direktor von der Energie & Geoscience Institute (EGI) an der University of Utah.

EGI Geologe Joe Moore – die die Forschungsanstrengungen im US Geothermal Inc. Raft River-Kraftwerk in südöstlichen Idaho Leitung – sagt, dass die meisten Geothermie in den Vereinigten Staaten nun westlich der Rocky Mountains entsteht wo heiße Steinen am nächsten an der Oberfläche gefunden werden.

"Hot Rock ist in den Vereinigten Staaten vorhanden, aber neue Methoden müssen entwickelt werden, um die Hitze in diesen Gesteinen zu verwenden, um geothermische Energie zu produzieren", sagt Moore. "Wir wollen Öl und Gas Industrie-Techniken verwenden, um Wege in den Felsen zu schaffen, so dass wir die Wärme in den Felsen verwenden können, um Strom zu erzeugen."

"Es ist unglaubliches Potenzial in Utah und in anderen Staaten für geothermische Entwicklung", sagte Moore. "Engineered geothermal Systems [in denen Wasser eingespritzt wird zur Verbesserung der natürlichen Risse im Gestein] könnten diese Ressourcen viel schneller zu entwickeln."

Diverse Mittel

Das US-Department of Energy zahlt fast $ 7,4 Millionen der Projektkosten.

Der University of Utah ist $ 1,1 Millionen durch das Amt des Vizepräsidenten für Forschung zur Verfügung. Ein weiteres $ 1,7 Millionen erfolgt durch Rabatte oder Geld oder Sachspenden von zwei EGI Partner im Projekt: US Geothermie, Inc. von Boise und Apex HiPoint, LLC, aus Littleton, Colorado

"Wir gehen zu einem geothermischen Feld zu nehmen und ihre Produktivität zu steigern", sagte Moore. "Wir werden die Techniken auf einem Brunnen am Raft River zu testen. Wir testen Methoden, um Brunnen zu nehmen, die nicht produktiv sind und produktiv zu machen."

Moore sagt, dass das Department of Energy geothermische Forschung seit drei Jahrzehnten am Standort liegt 11 Meilen vom Interstate 84 im südöstlichen Idaho auf halbem Weg zwischen Boise und Salt Lake City hat. Raft River ist jetzt ein US-Geothermiekraftwerk 10,5 bis 11,5 Megawatt Strom – genug für rund 10.000 Haushalte. Die Kraft wird an Idaho Power Co. verkauft.

Einige schätzen, dass die Website 110 Megawatt Strom erzeugen kann. Forscher glauben, dass die Produktion gesteigert werden kann, da unterirdische Temperaturen 275 bis 300 Grad Celsius in einer Tiefe von 4.500 bis 6.000 Fuß messen.

Das Raft River Werk hat derzeit fünf "Produktion"-Brunnen, die geothermischen Energie produzieren und vier "Einspritzung"-Brunnen, wo Wasser aus den Brunnen der Produktion an den unterirdischen geothermischen Reservoirs zurückgegeben wird. Wasser muss wieder injiziert, um den Druck in einem Geothermie-System aufrechtzuerhalten.

Ein gut gebohrt in den letzten Jahren produzieren nicht genügend Warmwasser-Produktion verwendet werden, gut, weil es nicht genug von den unterirdischen Rissen Verbindung hergestellt wurde, die das heiße Wasser tragen.

"Geothermische Bohrungen sind wie Ölquellen – einige Brunnen produzieren und andere nicht", sagt Moore. "Bohren von Brunnen ist teuer. "Deshalb müssen wir entwickeln kostengünstige Techniken, um ihre Produktivität zu verbessern."

Wenn die Experimente von EGI laufen arbeiten, wird US geothermische schließlich den Test gut bedienen und in Betrieb genommen.

Knifflige Technik

Um geothermische Energie zu produzieren, ist heißes Gestein nicht genug. Der Felsen auch muss durchlässig sein, um den Fluss des Wassers und- oder Dampf, sagt John McLennan, Ingenieur bei EGI. Viele geothermischer Reservoire haben Hitze, aber das Gestein ist undurchlässig, das ist das Problem am Fluss Floß bekannt als RRG-9.

Das Experiment wird versuchen, RRG-9 in eine effektive Injektion gut, weil US-Geothermie mehr Wasser in den Boden zur Steigerung der Produktivität ihrer bestehenden Produktionsbohrungen injizieren müssen. Moore sagt, dass alle Wasser-Injektion "Reize" im Jahr 2010, mit der gut überwachten im weiteren Verlauf der fünf-Jahres-Studienperiode erfolgen werden. Das Wasser kommt aus Produktionsbohrungen nicht aus Bächen.

Forscher werden erste lassen Sie kaltes Wasser fließen in die heißen Felsen um die 6.000 Fuß tiefen Brunnen, in der Hoffnung, knacken sie ausgiebig und dann Pumpen Wasser in den Boden unter hohem Druck zwingen die Risse breiter öffnen. Diese "hydraulische Stimulation" soll ein Netz von unterirdischen Leitungen geschaffen, die den Brunnen mit unterirdischen Rissen zu verbinden, die bereits heißes Wasser tragen.

"Wenn"das kalte Wasser heiße Gestein, die, das es Knistern wird, erreicht, sagt Moore. "Stimulation ist der Prozess der Generierung neuer Risse."

Apex Petroleum Engineering, Inc., Englewood, Colorado, wird dazu beitragen, design-Wasser-Einspritzaktionen erstelle ich "hydraulischen Brüche." Apex HiPoint Überwachungsgeräte hören mikroseismische Tätigkeit in der ländlichen Gegend um festzustellen, inwieweit die Rissbildung und damit das Wachstum des unterirdischen geothermischen Reservoirs. Grundwasserströmung und Druck überwacht werden.

Moore sagt, dass drei "Reize" auftreten werden. In den ersten beiden fließt relativ kühles Wasser (40 bis 135 Grad Fahrenheit) in den Brunnen, den Felsen in einer Tiefe von 6.000 Fuß zu knacken. Dann wird ein Drittel "Stimulation" beinhalten pumpt große Mengen an Wasser in den Brunnen mit Hochdruck um die Risse zu erweitern und für den Fluss von Wasser und Dampf offen zu halten.

Die untere Hälfte des Brunnens wird durch Rohrleitungen ausgeschalt. Die Forscher fügt mehr Rohrleitungen, so dass das eingespritzte Wasser bis in die tiefen fließen, wo es nötig.

Masive Injektion

McLennan, sagt semi-große Lastwagen mit Großpumpen kommen zu den Bohrplatz und können mehr als 4.200 Gallonen Wasser pro Minute in den Boden zu Pumpen während jeder "Stimulation". Der Gesamtbetrag injiziert "könnte in der Größenordnung von 1 Million Gallonen für jede der drei"Reize"sein", fügt er hinzu.

Das Ziel, sagt Moore, ist "eine komplizierte Fraktur-Netzwerk über ein ausgedehntes Gebiet zu schaffen."

Das Department of Energy sagt, Methoden zu entwickeln, die "geothermische Produktion in verschiedenen geologischen Umgebungen mit verschiedenen Gesteinsarten fördern können", Moore. Wenn die Techniken am Raft River nachweisen wirksam, sie überall eingesetzt werden konnte ist Rock heiß.

"Es auf jeden Fall ein Vorteil für Raft River werden wenn sie die Produktivität des Brunnens verbessern können, aber das Department of Energy dies als ein Forschungsprogramm Finanzierung ist, da heißes Gestein überall vorhanden ist, sagt" Moore.

Die Energy & Geoscience Institute ist eine Forschungseinrichtung der Vertrag. Levey sagt, dass in Bezug auf die Anzahl der teilnehmenden Unternehmen, EGI ist das größte universitäre Forschungskonsortium mit der Exploration und Produktion-Branche arbeiten.

Neben ihre Positionen bei EGI Levey und Moore sind Forschungsprofessoren von Bau- und Umweltingenieurwesen an der University of Utah und McLennan ist Research Professor für chemische Verfahrenstechnik und Bau- und Umweltingenieurwesen.

• Starke Ideen: Autos könnte auf Wassermelonen laufen.
• Starke Ideen: Spray auf Solarzellen
• Mehr Ideen