Röportaj – Dr. John McLennan, Co-PI Utah FORGE projesi güncel veriler

Utah FORGE proje sahasındaki sondaj kulesi, Kasım 2020 (kaynak: Utah FORGE)

Merve Uytun 25 May 2022

Jeotermal Enerji Araştırmaları için Utah Frontier Gözlemevi (FORGE), Gelişmiş Jeotermal Sistemler (EGS) geliştirerek dünyanın sınırsız jeotermal enerjisinin kilidini açmak için yenilikçi teknolojileri geliştirmeye adanmış, ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen bir yeraltı laboratuvarıdır. EGS’nin arkasındaki amaç, doğal olarak hiçbirinin bulunmadığı gerekli hidrotermal rezervuarları oluşturmak ve yüzeyin altındaki sıcak kayalardan ısıyı çıkarmaktır. Laboratuvar alanı, Utah’ın güneybatısındaki kırsal kesimdeki Milford kasabasının yaklaşık 16 km kuzeyinde yer almaktadır ve proje, Utah Üniversitesi’ndeki Enerji ve Yerbilimleri Enstitüsü tarafından yönetilmektedir.

Nisan 2022’de Utah FORGE önemli bir dönüm noktasına ulaştı – ilk hidrolik çatlaklar, daha önce delinmiş enjeksiyon kuyusunun dibine yakın bir yerde başarıyla oluşturuldu. Kırık ağı, bir EGS platformunun kalbidir. Utah Üniversitesi Mühendislik Bölümü’nden Dr. John McLennan ve Utah FORGE projesinin ortak araştırmacısı bu önemli başarıya imza attı.

Geçen hafta projede başarılı sonuçlar bildirildi. Buradaki makalede detayları bulabilirsiniz.

27 Mayıs 2022’de gerçekleştireceğimiz web semineri öncesinde bazı içgörülerini bizlerle paylaştı.

1. Proje neden bu kadar önemli?

FORGE saha laboratuvarı programının ana unsurlarından bazıları şunlardır:

• Kuyular arasındaki Bağlantının geliştirilebileceğini onaylayın,
• Ardından, kırılma İletkenliğinin yeterli olduğunu gösterin ve,
• Dolaşım deneyleri ile, oluşturulan tüm kırıklar arasında Uyum’un nasıl sağlanabileceğini belirleyin.

2020’nin sonlarında bir enjeksiyon kuyusu açıldı. Son zamanlarda bu kuyunun ucuna üç hidrolik kırma aşaması pompalandı. Bu önemlidir çünkü oluşan kırıklar, rezervuar ile uzun vadeli ısı alışverişini kolaylaştıran öngörülen bir EGS sisteminin “kalbi”dir. Kırık yapılar, mevcut izolasyon sistemlerinin (köprü tıkaçları) 225 °C’lik beklenen rezervuar sıcaklıklarında iyi çalıştığını göstermiştir.

Benzer şekilde, operasyonel açıdan da, su etkin bir şekilde pompalandı ve tüm bölgeler kabul edilebilir yüzey basınçlarında parçalandı. Çapraz bağlı CMHPG pompalandı – sıcaklıktaki performansı ve kaygan su ile karşılaştırmalı performansı inceleniyor. Elde edilen mikrosismik veriler kapsamlıydı ve hepsi makul seviyelerden daha az büyüklükteydi. Mikrosismisitenin işlenmesi devam ediyor ve bu yılın ilerleyen saatlerinde dikey olarak dengelenmiş bir üretim için sondaj yörüngesine rehberlik edecek. Bu noktada, Bağlantının etkinliği değerlendirilebilir ve gerekirse azaltma teknolojileri geliştirilebilir.

2. Nasıl başarıldı?

Enjeksiyon kuyusunun ucuna yakın üç frak aşaması pompalandı. Üç ofset kuyudaki jeofonlar, yüzey enstrümantasyonu ve ofsetlerdeki kuyu dibi fiber optik sensörler, kırılma geometrilerinin kronolojik bir görünümünü sağlamak için mikrosismik olaylar üzerinde üçgenlendi. İlk aşama, kaplanmamış olan alt 200 fit’i tedavi etti. 4.261 varil kaygan su 50 bpm’ye kadar pompalandı. İkinci aşama, 20 ft uzunluğunda delikli bir bölüm boyunca 35 bpm’ye varan oranlarda 2.777 varil kaygan su kullandı. Son aşama, 3016 varil çapraz bağlı CMHPG’yi 35 bpm’ye varan oranlarda, 20 ft’lik delikli bir bölümden yukarı deliğe pompaladı.

3. Başarıyı ne belirledi/izledi?

Genellikle hidrolik kırılmada, burada olduğu gibi aşamaların pompalanarak tamamlandığını söyleyerek başarıyı yargılamak yeterli değildir. Bununla birlikte, bu durumda, yüksek sıcaklıklar, bir granitik rezervuarın arıtılmasındaki belirsizlikler ve bölgelerin izole edilmesiyle ilgili önceki zorluklarla, başarılı pompalama nedeniyle kesinlikle bir dereceye kadar başarı iddia edilecektir. Daha da önemlisi, işlem basınçları beklenen değerlere yakındı, tüm bölgeler işlem basıncı sınırları içinde bozuldu ve istisnai mikrosismik veriler elde edildi ve şu anda işleniyor.

4. Projeye nasıl uyuyor?

Hidrolik kırılma büyümesini başlatma, yayma ve ideal olarak kontrol etme yeteneği, ticari EGS uygulamalarının potansiyelini gerçekçi bir şekilde değerlendirmek için esastır. Buradaki başarı, bir ısı değişim ağı sağlamak için hidrolik enjeksiyon kullanan teknik ve hibrit EGS yöntemlerini teşvik etmek veya potansiyel olarak üretken doğal kırıklarla daha etkili bağlantılar elde etmek için önemlidir.

5. Ne öğrenildi?

Birçok kuruluş ve kişiyle işbirliği, bu başarılı teşvik kampanyasını kolaylaştırdı.

Pompalama açısından bakıldığında, köprü tapalarının başarısı, pompalama sırasındaki basınç işaretleri kadar önemliydi. Bu aşırı basınçlar tamamen analiz edildiğinde ve istisnai mikrosismik verilerle birleştirildiğinde, kırılma geometrileri hakkında bir çıkarım yapmak mümkün olacaktır. Mikroproppantı pompalama yeteneği gibi, sıcaklıkta çapraz bağlı akışkanların özellikleri de gösterildi. Bu aynı zamanda Utah FORGE modelleme ekibinin (https://utahforge.com/laboratory/29589-2/) geçmiş eşleştirmesi için önemli bilgiler sağlayacaktır. Her aşamaya belirli izleyiciler enjekte edildi ve geçmiş eşleştirme için başka bir veri kaynağı olacak. Geri akış verileri (hızlar ve sıcaklıklar) ve kapatma verileri, kırılma kapsamının ek değerlendirmesi için önemlidir. Enjeksiyon sırasında (üretim kuyusu delinerek bir sistem oluşturulduktan sonra) beklenebilecek sürtünme hakkında veriler elde edildi.

6. Proje için sırada ne var?

Veri analizi ve sayısal modelleme devam ediyor ve devam edecek. Bu yılın sonlarında veya gelecek yılın başlarında, üretim kuyusu aynı yörüngede ancak enjeksiyon kuyusunun hemen üzerinde dikey olarak çapalanacak ve delinecektir. Bu hidrolik kırıkların çıkarsanan kapsamıyla kesişecek şekilde delinecektir. Gerektiğinde, iki kuyu arasında bağlantı kurulacak veya iyileştirilecek ve termal canlılığı değerlendirmek için kısa vadeli sirkülasyon testleri başlatılacaktır.

27 Mayıs 2022 Cuma günü 17:00’de (Türkiye saati) gerçekleşecek Utah FORGE projesinin güncel durumu üzerine bu web seminerini kaçırmayın.

Kaynak: ThinkGeoEnergy