Volkan güç planı ABD'yi ileriye taşıyor

Anonim

Volkan güç planı ABD'yi ileriye taşıyor

çevre

Brian Dodson

31 Ekim 2012

13 fotoğraf

Newberry Volkanı'nın termal enerjisine dokunmak için bir plan devam ediyor (Fotoğraf: Joshua Schreiner)

ABD Orman Dairesi, ABD Enerji Bakanlığı ve bir dizi Oregon eyalet ajansının zorlu düzenleyici yamaçlarını başarılı bir şekilde müzakere ederek, Newberry Enhanced Geothermal Systems (EGS) tanıtım projesi yaratma sürecindedir. merkezi Oregon'da yeni bir jeotermal rezervuar. Yeni rezervuarın çekirdeği, Newberry Volcano'nun merkezinden yaklaşık dört mil (6, 3 km) derinliğinde iki mil (3.2 km) derinliğinde delindi. Kuyu deliğini çevreleyen kaya 600 ° F (315 ° C) mertebesinde sıcaklıklara ulaşır ve neredeyse su geçirimsizdir. Bununla birlikte, bu değişmek üzere.

Newberry Volcano, Amerika Birleşik Devletleri'nin en büyük ve en genç yanardağlarından biridir. Son yaklaşık 1.300 yıl önce patlak veren, 400'den fazla bireysel volkanik deliğinden oluşuyor ve bir araya geldiğinde, bir kalkan yanardağı olarak adlandırılan geniş bir höyüklü arazi formu oluşturuyor. Newberry EGS Göstergesi jeotermal rezervuar, volkanın kuzeybatı tarafındaki yüksek sıcaklık, düşük geçirgenlikli derin lavlarında oluşuyor.

Newberry EGS gösteri projesi, Newberry Ulusal Volkanik Anıtı'nın sınırlarının yakınında bulunuyor.

Newberry EGS gösterisi, DOE Jeotermal Teknolojileri Programı tarafından bugüne kadar finanse edilen en büyük projedir. DOE, projeye 20 milyon ABD Doları tutarında bir tahsisat sağladı ve bu miktar, AltaRock Energy ve Davenport Newberry arasındaki bir ortaklık ile eşleştirildi.

Sanatçının bir EGS elektrik santrali izlenimi. Soğuk su, kuyudan aşağı doğru pompalanır, rezervuarın sıcak kaya çatlaklarında ısıtılır, daha sonra enerji santralini beslemek için üretim kuyuları tarafından yüzeye geri döndürülür (Resim: DOE).

EGS'nin amacı, dünyanın ısısından enerji alarak elektrik üretmek. Bunu başarmak için, sıcak, geçirimsiz kayaçta bir yüzey altı çatlak sistemi oluşur ve yüzeyden aşağı pompalanan su bu kırılmalar boyunca dolaşır ve jeotermal enerji santrali için enerji kaynağı olarak yüzeye geri döner.

Yeni bir jeotermal rezervuar oluşturmak için başlangıç ​​noktası, sıcak, kuru kayaya iyi bir derinliktir. Davenport Newberry tarafından 2008 yılında açılan NWG 55-29, jeotermal rezervuarın temeli olarak çok uygundur. Çok düşük su geçirgenliği ile sıcak kayaya 10.060 feet (3066 m) derinliktedir.

Derin kayadaki önceden var olan çatlaklar hidroshearing ile genişletilir. Orijinal, aslında kapalı çatlak solda görünür. Merkezde, çatlak su basıncıyla açılır, bunun üzerine yüzler çatlağın uzunluğu boyunca biraz kaymaktadır. Su çıkarıldığında, çatlak artık eşleşmiyor, bu yüzden çatlak su akışının geçirgenliğini koruyor

Bir EGS rezervuarı oluşturmak, sıcak taşın doğal geçirgenliğini derinlemesine iyileştirmeyi gerektirir. Newberry EGS projesi tarafından seçilen süreç, derin çatlakların doğal geçirgenliğinin, mevcut çatlaklarda küçük kaymaların meydana gelmesiyle geliştirildiği ve böylece kayada halihazırda mevcut olan küçük çatlaklardan oluşan bir ağın açıldığı uyarma olarak adlandırılmaktadır. Bu hidroshearing işlemi, petrol ve gaz geri kazanımında kullanılan hidrolik kırılmadan önemli ölçüde farklıdır - mevcut çatlakları açmak için sadece yeterli basınç (yaklaşık 1600 psi veya 10.9 MPa) uygulanır, ancak neredeyse yeterli değildir (5000 psi veya 34 MPa). yeni çatlaklar. Ayrıca, hidroshearing sadece su kullanır: parçalamada kullanılan kimyasal katkı maddeleri gerekli değildir.

NWG 55-29, kuyu etrafındaki kayaya açılan 6.462 feet (1, 970 m) derinliğe kadar iyi bir muhafazaya sahiptir. Bu yapı, etkili bir jeotermal rezervuarın oluşumu için önemlidir. Çatlak ağının bir kısmı çok sığ bir derinlikte oluşturulmuşsa, çevredeki kaya soğuk olacaktır ve üretim kuyularında sıcak ve soğuk su karışımı sağlanarak enerji ve daha karmaşık enerji santrali tasarımlarının daha az etkili bir şekilde çıkarılması sağlanır. Düşük sıcaklıklarda çalışabilirler. Muhafaza ile, çevredeki kayanın çok sıcak olduğu bir derinlikte NWG 55-29 için kuyu gövdesinin sadece en düşük noktasının altında kırılma ağları oluşturulacaktır.

Çok derin bir jeotermal rezervuar oluştururken ortaya çıkan bir problem var. Çatlakların ek ağırlığına bağlı olarak, 10.000 feet (3, 048 m) 'den 7000 feet (2134 m) derinlikte çatlakları genişletmek için daha az basınç gerektirir. Buna göre, ne kadar çok basınçta pompalanırsınız, 7000 feet'te açtığınız çatlama ağı daha fazladır, ancak asla daha derin çatlaklar açmayacaksınız - 7000 fitil çatlak ağı, daha derin kayayı koruyan basınç emniyet valfi görevi görür.

Newberry EGS projesi, sıcak volkanik kayaçların gücünü etkili bir şekilde kullanmak için farklı derinliklerde üç aşamalı stimülasyon veya ağ genişlemesini içerecek.

AltaRock bu sorun için akıllı bir çözüm geliştirdi. Termo-bozunabilir Zonal İzolasyon Malzemeleri (TZİM), EGS'nin geliştirilmesinde önemli bir teknolojik gelişmeyi temsil etmektedir. TZIM, biyolojik olarak çözünebilen, toksik olmayan jel benzeri bir malzemedir. Hidrozlama işlemi sırasında bir jeotermal rezervuar haline dönüştürülen suyun enjekte edilmesiyle karıştırılan TZIM malzemesi, su uzaklaştırıldığında yeni genişlemiş çatlak ağını kapatır. Böylelikle kuyu deliği etrafında bir kalkan oluşturulmakta ve böylece rezervuara daha derin kırılma ağları eklenebilir. İstenen kırılma ağları oluşturulduktan sonra, contalar yeni rezervuarın çatlak ağlarını açmak için biyolojik olarak bozulur. Simülasyon çalışmaları, Newberry EGS projesi için bir dizi üç kırık ağın uygun olacağını göstermektedir.

18 Ekim'de pompalama ekipmanı çalışıyordu ve NWG 55-29'da 1600 psi (10.9 MPa) su basıncı oluşturuldu. Teşhisler (pompalama hızı, mikroseşik detektörler, vb.), Sıcak kayadaki bir çatlak ağının hidroselleme ve genişlemesinin başladığını göstermiştir. Ancak, 20 Ekim'de beklenmedik bir donma havası geçiren gece, bazı yardımcı ekipmanların zarar görmesine ve operasyonların geçici olarak durdurulmasına neden oldu. AltaRock, bu hafta sonunda stimülasyon sürecini test etmeye devam etmeyi umuyor. Aşağıdaki video, projenin çok iyi (biraz uzunsa) açıklamasını verir.

Kaynak: AltaRock Enerji

Bu 17 mavi tank, stimülasyon pompalarını sağlamak için 300.000 galon su tutuyor

Newberry Caldera'daki ikiz göller

Kuyu deliğinin duvarlarında çok sayıda kırık gösteren iyi NWG 55-29'un boreskop görüntüsünün bir kısmı

Derin bir kuyuya yerleştirilmek üzere hazırlanan bir sondaj deliği sismometresi

Newberry EGS gösteri sitesinin fotoğrafı

Derin kayadaki önceden var olan çatlaklar hidroshearing ile genişletilir. Orijinal, aslında kapalı çatlak solda görünür. Merkezde, çatlak su basıncıyla açılır, bunun üzerine yüzler çatlağın uzunluğu boyunca biraz kaymaktadır. Su çıkarıldığında, çatlak artık eşleşmiyor, bu yüzden çatlak su akışının geçirgenliğini koruyor

Newberry EGS projesi, sıcak volkanik kayaçların gücünü etkili bir şekilde kullanmak için farklı derinliklerde üç aşamalı stimülasyon veya ağ genişlemesini içerecek.

Newberry EGS gösteri projesi, Newberry Ulusal Volkanik Anıtı'nın sınırlarının yakınında bulunuyor.

Newberry EGS pompa istasyonu için kontrol odası

NWG 55-29'da hidroshearing işlemine güç sağlayan iki stimülasyon pompasından biri.

NWG 55-29 2008'de açıldı

Sanatçının bir EGS elektrik santrali izlenimi. Soğuk su, kuyudan aşağı doğru pompalanır, rezervuarın sıcak kaya çatlaklarında ısıtılır, daha sonra enerji santralini beslemek için üretim kuyuları tarafından yüzeye geri döndürülür (Resim: DOE).

Newberry Volkanı'nın termal enerjisine dokunmak için bir plan devam ediyor (Fotoğraf: Joshua Schreiner)