Geothermal Anywhere es un concepto que obtiene mucho zumbido entre las fuentes de energía renovables. Las compañías de petróleo y gas muestran más interés en la perforación geotérmica porque su experiencia en las operaciones de perforación puede ayudar a expandir la producción de energía geotérmica para crear energía confiable.
Los sistemas de energía geotérmica tradicionales se encuentran cerca de depósitos naturales de agua de alta temperatura en roca permeable cerca de la superficie y se limitan a ubicaciones específicas. Los sistemas geotérmicos no convencionales utilizan depósitos de ingeniería para producir energía geotérmica y pueden acceder a la potencia geotérmica de los recursos tradicionalmente considerados irrecuperables debido al tipo de roca, la ubicación o la falta de agua. Las categorías de sistemas de energía geotérmica incluyen:
- Los sistemas geotérmicos mejorados o diseñados (EGS) mejoran la permeabilidad de los sistemas geotérmicos a través de la estimulación hidráulica, química y térmica a las formaciones geológicas con altas temperaturas del subsuelo y baja permeabilidad de rocas que carecen de una fuente de agua natural. Usando una inyección bien perforada en una zona de fractura, el líquido de inyección se calienta y luego se lleva a la superficie.
- Los sistemas geotérmicos avanzados (AG) perforan los pozos en roca caliente y circulan fluido a través de un sistema de circuito cerrado. El fluido se distribuye y se calienta sin hacer contacto directo con la roca caliente. El calor se lleva a la superficie y puede usarse para calefacción directa o transferido a los sistemas de electricidad.
- Los sistemas híbridos geotérmicos de petróleo y gas utilizan fluidos geotérmicos de pozos existentes para extender la vida útil del pozo, entregar ahorros de energía y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
- Los sistemas geotérmicos sedimentarios aprovechan las cuencas sedimentarias calientes, generalmente en cuencas de petróleo y gas, y pueden proporcionar calor para uso directo y electricidad.
Perforación de pozos geotérmicos
Aprovechar la energía geotérmica como una fuente de energía renovable confiable significa utilizar la experiencia y la experiencia de las compañías de perforación. El conocimiento de la perforación de petróleo y gas proporciona información sobre los proyectos de perforación geotérmica, pero los objetivos y los riesgos asociados con cada uno no son los mismos.
La perforación a las profundidades aumentadas necesarias para establecer sistemas de energía geotérmica provoca altas temperaturas, lo que trae otro conjunto de desafíos. Si bien los operadores experimentados de petróleo y gas pueden abordar los desafíos técnicos, es importante tener en cuenta qué esperar de los proyectos de perforación geotérmica y estar preparado para abordar los problemas a medida que surgen.
Perforación a alta temperatura
Perforación de pozos geotérmicos significa un aumento de las temperaturas. Se estima que los pozos son 7- a 10- km para alcanzar el fluido a la alta temperatura requerida para producir electricidad. La perforación a estas profundidades requiere perforación a velocidades más rápidas de penetración (ROP). Surgen problemas específicos al perforar en estas condiciones, como el daño de la broca y la circulación perdida. Los operadores deben utilizar brocas de perforación compuestos de materiales que puedan soportar el calor y la velocidad a los que requiere la perforación geotérmica. Los bits de perforación híbrido producen resultados óptimos en altas temperaturas y a velocidades más rápidas necesarias en la perforación geotérmica.
Circulación perdida
Debido a los sistemas de fractura encontrados en la perforación geotérmica, la circulación perdida es a menudo un problema. En formaciones sedimentarias, la circulación perdida es más fácil de remediar que en las formaciones volcánicas de alta temperatura que son más deseables para la producción de energía geotérmica. Comprender el potencial de circulación de pérdidas y cómo mitigarlo con los materiales de control de pérdidas adecuados ayuda a minimizar el tiempo de inactividad y maximizar los rendimientos de los proyectos de perforación.
Fluidos de perforación geotérmica
Los fluidos de perforación geotérmica óptimos incluyen adelgazamientos y aditivos de control de filtración, como polímeros sintéticos para mejorar el control de filtración y los adelgazantes para aumentar la estabilidad y la tolerancia a los contaminantes. El barro a base de agua es ventajoso en la perforación geotérmica debido a su estabilidad a temperaturas elevadas y su capacidad para mitigar la corrosión. El lodo a base de petróleo no es el más práctico para las aplicaciones geotérmicas debido al riesgo sustancial de pérdida y las altas temperaturas que aumentan el riesgo de corrosión.
Los fluidos de perforación geotérmica requieren características como:
- Viscosidad controlada a temperaturas circulantes
- Engrosamiento mínimo durante los períodos estáticos
- Tolerancia al cemento
- PH elevado para evitar la corrosión y los gases ácidos
Los sistemas de energía geotérmica exitosos requieren la aplicación adecuada de los programas de fluidos para mantener las condiciones de los agujeros y la longevidad del equipo.
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