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五种技术趋势驱动地热能

观点

五种技术趋势驱动地热能

2022年3月14日

增强的地热系统的发展对于成功的能源脱碳至关重要。新兴技术可以释放其全部潜力。

地热力量是我们脱碳未来的重要组成部分。新技术和创新方法将允许访问以前未开发的资源,并确保项目在经济上可行。这是当今地热技术的一些关键进步。

当风不吹时,地热能可以提供基本负荷的功率,或者太阳不发光。

地热力的整体方法

如今,贝克·休新利app斯(Baker Hughes)拥有多种现成的地热能解决方案,我们正在投资将新兴技术与新的商业模式集成,以确保项目在商业上可持续。这对我们的公司来说是一个差异 - 我们不仅为地热井建筑提供技术和专业知识;我们还涵盖了表面系统,并将其链接到地下。当您确定资源并钻孔以提取地热流体时,您需要将其转换为热量或电源,并且它们是两个不同的应用。

我们正在设计一种整体方法,用于围绕资源的能力和条件构建地热场。我们进行了广泛的高级建模,以评估资源,了解潜力并设计表面和地下系统。地热井结构只是其中的一部分。集成表面和地下系统的技术对于确保可靠的热输出至关重要。整体操作意味着我们的客户可以降低整个项目的风险和成本,使其在线更快,并提高系统的性能。

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地热发电站示例

解决方案驱动增强的地热系统

成功的地热能取决于三个组成部分:热,流速和自然渗透性,以通过多孔介质运送流量和热量。

当缺少这些组件之一时,我们需要引入技术并创建增强的地热系统或EGS。也许没有足够的液体或不够的渗透性。我们使用刺激技术并利用流体压力来人为地创建传输热量所需的多孔介质。这类似于我们在非常规石油和天然气项目中使用的技术。在EGS项目中,我们正在使用技术来最大化从水库从孔到井口的热传递。技术还为我们提供了管理储层的更大控制。它使我们可以优化项目的设计并长期管理。通过适当的测量和控制系统,我们可以优化表面​​或发电厂中的流速,体积,压力或变更参数。最大化功率输出并最大程度地减少风险。这不仅与盈利能力有关,还与风险管理有关。

数字以多种方式在ESG开发中发挥了重要作用,包括:

  • 造型:我们使用数字双胞胎来运行实验 - 而不是在现场进行反复试验,以获得储层见解并优化整个系统的设计,例如以及涡轮机械设计和构造;
  • 监视用于表面和地下控制和传感的数字系统。我们具有井下和表面传感器,以及人工智能(AI)功能,可监视系统和设备的性能以优化功率输出;
  • 自动化:我们使用高级自动化功能进行远程钻孔,这意味着我们可以访问远程区域进行钻孔,而无需发送现场工作人员。这更安全,因为该项目是从控制室运行的,现场的人更少。它也更加精确─减少我们总体运营的碳排放。

支持非常规的新材料

非常规地热资源是扩展地热能生态系统的关键,因为易于访问的资源是有限的[1]。我们需要在任何地热项目中管理的关键组件之一 - 尤其是在增强的地热系统和非常规的系统中 - 是风险。

地热能项目中的地下环境可能非常具有挑战性,因为盐水或地热液的化学反应具有腐蚀性。某些资源也有很高的温度和很高的压力。这给孔和管道等孔环境中使用的材料带来了巨大的压力。我们寻找减少失败风险的解决方案。

我们的综合井服务(IWS)团队已经开发了许多解决方案。我们有一个自动垂直钻孔系统,可确保完美的垂直井路径,最大程度地减少方向钻孔期间的套管孔接触。这是一种自动化的孔解决方案,以实现良好的完整性。这些相同的流体正在恢复到地面,因此请使用金属柔性管可以降低腐蚀风险。我们现在有该解决方案,但是地下管道结构也可以在将来使用非金属材料。这是该领域的独特功能。

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地热安装示例

超临界地热=更少的排放 +更多功率

我们正在与Alta Rock Energy要在美国俄勒冈州的纽伯里火山开发一个项目,这将是第一个超级热门摇滚地热资源。他们已经在那里拥有增强的地热系统,但是如果我们更深入,它具有超临界地热的潜力。我们必须钻4-5公里才能到达高温区域,我们需要带来不同的技术和技术来收获这种热量。当我们钻一个深度批评井时,我们可以建模与常规地热相比,从这个非常规的井井有条。我们正在寻找产生的十倍,更少的co2释放,使用的水更少。

我们正在寻找产生的功率增加十倍,释放的二氧化碳量较少,并且使用的水更少。

通过增材制造推动能量信封

新利app贝克·休斯(Baker Hughes)是决赛美国制造的挑战地热制造奖。项目团队正在提议添加剂制造的备用戒指。这是在地热应用程序完成中使用的高性能包装器中使用的关键组件。为了应对极端条件,我们使用了3D打印和常规加工的组合来制造可以应对450度华氏度和10,000 psi的组件。

我们正在结合现有技术和添加剂制造来提高地热产品的性能。它可以应用于我们的钻井系统,钻头,热交换器 - 您可以命名的任何部分。添加剂制造以及非金属将改变增强的地热系统的未来。该团队正在竞争的最后阶段工作,并将制造出所有AM组件完全合并的高级功能原型。提交截止日期是2022年7月,比赛获胜者将于2022年8月左右宣布。

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