Розроблено новий метод буріння свердловин на глибині 10 км

Словацька компанія GA Drilling продемонструвала пару нових технологій, які, за її словами, можуть відкрити геотермальне виробництво електроенергії більш-менш будь-де на планеті. Anchorbit і Plasmabit обіцяють набагато швидше і дешевше буріння гарячої породи на глибині 10 км (6 миль) під землею.

Інтенсивне тепло під земною поверхнею є фактично невичерпним джерелом надійної чистої енергії, яка буде доступна цілодобово та без вихідних з будь-якої точки Землі – ви можете отримати її як пару для запуску турбін генератора або подати її безпосередньо в системи централізованого теплопостачання.

Це якби ми змогли до нього дійти. Найлегше доступна геотермальна енергія Землі знаходиться там, де вона найближче до поверхні – як правило, це геологічно нестабільні зони поблизу вулканів і багато сейсмічної активності, що становить лише близько 3% поверхні Землі. Інакше ви не зможете досягти такого тепла, не пробуривши милю за милею надтвердих порід.

Температури та тиски, пов’язані з надглибоким свердлінням, мають тенденцію швидко руйнувати навіть найякісніші свердла. Зміна долота означає, що вам доведеться підняти бурильну головку з миль під землю, поставити нову, а потім повернути її назад у стовбур, перш ніж ви зможете почати знову. Цей процес витрачає багато часу, а час – це гроші, коли ви наймаєте такі установки.

Читайте також - Вчені знайшли спосіб отримувати енергію з людського тепла

Як наслідок, геотермальна енергія справді робить значний внесок у енергомережу лише в таких місцях, як Ісландія, Сальвадор, Нова Зеландія та інших регіонах, де вона доступна на невеликих глибинах. У глобальному масштабі геотермальна енергетика становить менше 100 ГВт-год щорічно в 166,7 мільйонів ГВт-год глобального енергопостачання.

Словацька компанія GA Drilling раніше була відома як Geothermal Anywhere – і це ідеальне втілення мети компанії: зробити геотермальне тепло набагато дешевшим, швидшим і доступнішим скрізь, де це необхідно.

GA розробила дві ключові технології, які працюють із існуючою інфраструктурою та обладнанням для буріння. Перша – це крокуюча якірна система, яку вона називає Anchorbit.

Система Anchorbit розміщує дві муфтові секції позаду свердла, кожна з яких має висувні поршні, здатні виштовхувати та захоплювати валу отвору. Коли верхній бурт захоплює отвір, нижній виступає вниз, ближче до свердла, а потім висуває свої захоплені поршні, дозволяючи верхньому бурту відпустити, і ковзати вниз, щоб зустріти його. Процес проілюстрований у цьому відео:

Ці анкерні хомути стабілізують свердло, запобігаючи різновидам вібрації, які виникають під час роботи обертового бурового обладнання на кінці багатьох миль кабелю. Вони також дозволяють натиснути на насадку додатковою вагою. GA заявляє, що очікує, що система Anchorbit не тільки подвоїть швидкість проходки крізь міцну породу, але й подвоїть термін служби існуючих бурових долот, дозволяючи операторам бурити швидше та довше, з меншою кількістю дорогих замін долот.

Anchorbit прискорить перші 6 з гаком кілометрів (3,7 милі) буріння, але цільова глибина GA для геотермального тепла становить більше 10 км (6,2 милі) під землею. Для досягнення цього рівня буде виведена друга ключова технологія компанії – Plasmabit.

Систему Plasmabit знову можна підключити до стандартної бурової установки. Але цього разу це система імпульсного плазмового буріння, яка використовує обертовий електричний дуговий факел для вибуху породи іонізованим газом при 6000 °C (10 800 °F), щоб розбити та послабити її, а також підірвати її водою під високим тиском для механічного видаліть уламки каміння та відправте їх назад по трубі на поверхню. По суті, це далека версія того типу тунелювання плазмового факела, яке здійснюють ближче до поверхні такі компанії, як Petra та Earthgrid.