R.E.News future Technology-University of Utah announce crucial Geothermal Energy Milestone

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L'Université de l'Utah annonce une étape cruciale dans le domaine de l'énergie géothermique

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Un important projet de recherche géothermique dirigé par l'Université de l'Utah et financé par le Département américain de l'énergie (DOE) a réalisé une avancée décisive en avril après avoir stimulé hydrauliquement et fait circuler l'eau à travers des formations rocheuses chauffées à un mile et demi sous son site de forage dans l'Utah. désert et amener de l'eau chaude à la surface.

Les résultats des tests sont considérés comme une avancée importante dans la recherche de nouvelles façons d’utiliser la chaleur souterraine de la Terre pour produire de l’eau chaude destinée à produire de l’électricité sans émissions.

Les stimulations réussies des puits et un test de circulation de neuf heures sont le fruit d'années de planification et d'analyse de données dans les installations Utah FORGE, près de Milford, à 175 milles au sud-ouest de Salt Lake City.

Plus des deux tiers de l'eau injectée sous terre et poussée à travers la formation fracturée (acquérant de la chaleur en cours de route) ont été extraites d'un deuxième puits, ce qui prouve que la technologie des systèmes géothermiques améliorés (EGS) pourrait être viable, selon John McLennan. , co-chercheur principal du projet officiellement connu sous le nom d'Utah Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy, ou Utah FORGE.

"Neuf heures suffisent pour prouver que vous disposez d'une connexion et que vous produisez de la chaleur", a déclaré McLennan, professeur de génie chimique à l'Université de l'Utah. « C’est vraiment un moment Eurêka. Cela fait 60 ans, et c’est donc vraiment important.

Il est important de noter que le séisme maximal induit par les tests était de magnitude 1,9, bien en deçà du seuil de sismicité ressentie qui a frappé d’autres projets géothermiques, selon le chercheur principal de FORGE, Joseph Moore, professeur de génie civil et environnemental.

Utah FORGE est un projet de recherche de 218 millions de dollars, impliquant de nombreuses institutions et partenaires industriels, financé par une subvention du DOE à l'Institut de l'énergie et des géosciences de l'Utah. Le projet vise à développer et à réduire les risques de nouvelles technologies géothermiques qui pourraient potentiellement être déployées partout dans le monde, et pas seulement là où sont situées les centrales géothermiques conventionnelles.

"Nous sommes ravis d'avoir connu un tel succès lors de nos plus récents tests de stimulation et de circulation", a déclaré Moore. « Chaque test nous rapproche de la réalisation du plein potentiel des systèmes géothermiques améliorés et du rôle important qu’ils joueront dans le portefeuille énergétique mondial. »

Dans le cadre de son initiative Energy Earthshots, l’administration Biden cherche à augmenter la capacité de production d’électricité géothermique des États-Unis de 3 700 mégawatts actuels à 90 000 d’ici 2050, et à réduire le coût de production par mégawattheure de 90 % à 45 dollars d’ici 2035.

Les résultats de FORGE ont été célébrés par Jeff Marootian, secrétaire adjoint principal du DOE pour l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables, comme une étape fondamentale vers un avenir énergétique propre.

« La capacité d’exploiter davantage la chaleur naturelle de la Terre grâce à des systèmes géothermiques améliorés élargira l’accès de tous à une énergie propre abordable, sûre et résiliente », a déclaré Marootian.

Pour ce test récent, le personnel de FORGE et les spécialistes de l'industrie ont foré deux trous de forage : l'un pour injecter l'eau souterraine et l'autre pour l'extraire. Le puits d'injection mesure 10 897 pieds de long et descend jusqu'à une profondeur de 8 559 pieds sous la surface.

Les deux puits descendent tout droit sur les premiers 5 000 pieds, puis se courbent à un angle de 65 degrés, parallèles l'un à l'autre sur plusieurs milliers de pieds. Le tronçon non vertical du puits d’injection se trouve à 300 pieds sous le puits de production.

Pendant deux semaines en avril, ils ont fracturé hydrauliquement les puits en 12 étapes pour créer des fissures dans les formations rocheuses chaudes par lesquelles l'eau pourrait passer.

Après la fracturation, l'équipe a ensuite effectué un test de circulation de neuf heures, en pompant de l'eau à un débit de 13 barils (542 gallons) par minute dans le puits d'injection et en surveillant ce qui émergeait du puits de production.

Les résultats étaient prometteurs, atteignant un point où 70 % de l’eau injectée a été récupérée à une température atteignant 282 degrés Fahrenheit, selon Moore.

"Nous constatons que le débit de décharge et la température continuent d'augmenter et le test a été interrompu avant qu'ils ne se stabilisent complètement", a-t-il déclaré. « Des tests donc exceptionnels. Nous avons atteint des taux de production commerciale.

Bien que ces résultats démontrent une connexion hydraulique entre les puits, les chercheurs espèrent atteindre des débits plus élevés lors des futurs tests. Les données sont en cours d'analyse pour planifier des travaux de terrain supplémentaires, notamment un test de circulation de 30 jours en juillet.

"Nous spéculons, et nous le verrons lors du test de 30 jours, qu'à mesure que nous remplissons le système de fracture, ce chiffre atteindra le point où je soupçonne qu'il est d'une efficacité de 85 à 90 %", a déclaré McLennan.

L’absence de secousses notables du sol associées aux tests de stimulation et de circulation était tout aussi prometteuse. Les sismologues de l'Utah, dirigés par le professeur de géologie Kris Pankow, directeur associé des stations sismographes de l'Université de l'U, supervisent un vaste réseau de sismomètres pour documenter les mouvements du sol associés au projet.

Des milliers de petits événements sismiques ont été enregistrés lors des récents tests, le plus important enregistrant une magnitude de 1,9, a déclaré Moore. FORGE a mis en place un système de « feux de circulation », dans lequel les tests sont interrompus chaque fois qu'un séisme supérieur à une magnitude 2 est détecté.

"Le fait que nous n'ayons pas eu à faire cela a été vraiment déterminant, car nous avons pu pomper ces fractures hydrauliques sans provoquer de sismicité problématique", a déclaré McLennan.
NJC.© Info University of Utah

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05/06/24-English

University of Utah announce crucial Geothermal Energy Milestone

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A major University of Utah-led geothermal research project, funded by the U.S. Department of Energy (DOE), achieved a critical breakthrough in April after hydraulically stimulating and circulating water through heated rock formations a mile and a half beneath its drill site in the Utah desert and bringing hot water to the surface.

The test results are seen as an important step forward in the search for new ways to use Earth’s subsurface heat to produce hot water for generating emissions-free electricity.

The successful well stimulations and a nine-hour circulation test were the fruits of years of planning and data analysis at the Utah FORGE facility near Milford, 175 miles southwest of Salt Lake City.

More than two-thirds of the water that was injected underground and pushed through the fractured formation—acquiring heat on the way—was extracted from a second well, offering proof that enhanced geothermal systems (EGS) technology could be viable, according to John McLennan, a co-principal investigator on the project formally known as the Utah Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy, or Utah FORGE.

“Nine hours is enough to prove that you have a connection and that you’re producing heat,” said McLennan, a University of Utah professor of chemical engineering. “It really is a Eureka moment. It’s been 60 years coming, and so this actually is significant.”

Importantly, the maximum induced earthquake from the tests was magnitude 1.9, falling well short of the threshold of the felt seismicity that has plagued other geothermal projects, according to FORGE’s principal investigator Joseph Moore, a professor of civil and environmental engineering.

Utah FORGE is a $218 million research project, involving numerous institutions and industry partners, funded by a DOE grant to the U’s Energy & Geoscience Institute. The project aims to develop and de-risk new geothermal technologies that could potentially be deployed all over the world, not just where conventional geothermal plants are sited.

“We are excited to have had such great success during our most recent stimulation and circulation testing,” Moore said. “Each test brings us closer to realizing the full potential of enhanced geothermal systems and the important role it will play in the world’s energy portfolio.”

Under its Energy Earthshots initiative, the Biden administration is looking to increase the U.S. geothermal electrical generating capacity from the current 3,700 megawatts to 90,000 by 2050, and lower the per megawatt-hour generating cost by 90% to $45 by 2035.

The FORGE results were celebrated by Jeff Marootian, the DOE’s principal deputy assistant secretary for energy efficiency and renewable energy, as a foundational step toward a clean energy future.

“The ability to tap more of the Earth’s natural heat through enhanced geothermal systems will expand access to affordable, secure and resilient clean energy for everyone,” Marootian said.

For this recent test, FORGE personnel and industry specialists directionally drilled two boreholes—one for injecting water underground and the other for extracting it. The injection well is 10,897 feet long and drops to a depth of 8,559 feet below the surface.

The two wells go straight down for the first 5,000 feet, then bend to a 65-degree angle, running parallel to one another for several thousand feet. The injection well’s non-vertical run lies 300 feet below the production well bore.

Over a two-week period in April, they hydraulically fractured, or “frac’ed,” the wells in 12 stages to create fissures in the hot rock formations that water could pass through.

After fracturing, the crew then conducted the nine-hour circulation test, pumping water at a rate of 13 barrels (542 gallons) a minute down the injection well and monitoring what emerged from the production well.

The results were promising, reaching a point where 70% of the injected water was recovered at a temperature that reached 282 degrees Fahrenheit, according to Moore.

“We see that both the discharge rate and the temperature are continuing to increase and the test was shut off before they fully stabilized,” he said. “So exceptional tests. We have achieved commercial production rates.”

While these results demonstrate a hydraulic connection between the wells, researchers hope to achieve higher flows in future tests. The data are being analyzed to plan additional fieldwork, including a 30-day circulation test in July.

“We speculate, and we’ll see this in the 30-day test, that as we fill the fracture system back up, this number is going to get to where I’m suspecting it’s 85 to 90% efficiency,” McLennan said.

Equally promising was the absence of any noticeable ground shaking associated with the stimulations and circulation test. Utah seismologists led by geology professor Kris Pankow, associate director of the U of U Seismograph Stations, are overseeing an extensive network of seismometers to document ground movement associated with the project.

Thousands of tiny seismic events were recorded during the recent tests, the largest registering a magnitude of 1.9, Moore said. FORGE has implemented a “traffic-light” system, where testing is interrupted whenever a quake greater than magnitude 2 is detected.

“It was really impactful that we did not have to do that, that we were able to pump these hydraulic fractures without causing problematic seismicity,” McLennan said.
NJC.© Info University of Utah

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05/06/24-NL

Universiteit van Utah kondigt cruciale mijlpaal op het gebied van geothermische energie aan

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Een groot geothermisch onderzoeksproject onder leiding van de Universiteit van Utah, gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), bereikte in april een cruciale doorbraak na het hydraulisch stimuleren en laten circuleren van water door verwarmde rotsformaties anderhalve kilometer onder de boorlocatie in Utah. woestijn en brengt heet water naar de oppervlakte.

De testresultaten worden gezien als een belangrijke stap voorwaarts in de zoektocht naar nieuwe manieren om de ondergrondse warmte van de aarde te gebruiken om warm water te produceren voor het opwekken van emissievrije elektriciteit.

De succesvolle putstimulaties en een negen uur durende circulatietest waren het resultaat van jarenlange planning en data-analyse in de Utah FORGE-faciliteit nabij Milford, 280 kilometer ten zuidwesten van Salt Lake City.

Meer dan tweederde van het water dat ondergronds werd geïnjecteerd en door de gebroken formatie werd geduwd – waarbij onderweg warmte werd verkregen – werd uit een tweede put gehaald, wat het bewijs levert dat verbeterde geothermische systemen (EGS)-technologie levensvatbaar zou kunnen zijn, aldus John McLennan , een co-hoofdonderzoeker van het project dat formeel bekend staat als het Utah Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy, of Utah FORGE.

“Negen uur is genoeg om te bewijzen dat je een verbinding hebt en dat je warmte produceert”, zegt McLennan, hoogleraar chemische technologie aan de Universiteit van Utah. “Het is echt een Eureka-moment. Het duurt al zestig jaar en dit is dus echt belangrijk.”

Belangrijk is dat de maximale geïnduceerde aardbeving uit de tests een magnitude van 1,9 had, wat ver beneden de drempel ligt van de gevoelde seismiciteit die andere geothermische projecten heeft geteisterd, volgens FORGE’s hoofdonderzoeker Joseph Moore, een professor in civiele techniek en milieutechniek.

Utah FORGE is een onderzoeksproject van $218 miljoen, waarbij tal van instellingen en industriële partners betrokken zijn, gefinancierd door een DOE-subsidie ​​aan het Energy & Geoscience Institute van de VS. Het project heeft tot doel nieuwe geothermische technologieën te ontwikkelen en de risico's ervan te verkleinen die mogelijk over de hele wereld kunnen worden ingezet, en niet alleen daar waar conventionele geothermische centrales staan.

“We zijn blij dat we zo’n groot succes hebben gehad tijdens onze meest recente stimulatie- en circulatietests”, aldus Moore. “Elke test brengt ons dichter bij het realiseren van het volledige potentieel van verbeterde geothermische systemen en de belangrijke rol die deze zal spelen in de energieportfolio van de wereld.”

In het kader van haar Energy Earthshots-initiatief wil de regering-Biden de Amerikaanse geothermische elektriciteitsopwekkingscapaciteit vergroten van de huidige 3.700 megawatt naar 90.000 in 2050, en de opwekkingskosten per megawattuur met 90% verlagen tot 45 dollar in 2035.

De FORGE-resultaten werden gevierd door Jeff Marootian, de belangrijkste plaatsvervangend adjunct-secretaris van de DOE voor energie-efficiëntie en hernieuwbare energie, als een fundamentele stap in de richting van een schone energietoekomst.

“Het vermogen om meer van de natuurlijke warmte van de aarde aan te boren door middel van verbeterde geothermische systemen zal de toegang tot betaalbare, veilige en veerkrachtige schone energie voor iedereen vergroten”, aldus Marootian.

Voor deze recente test hebben personeel van FORGE en specialisten uit de industrie gericht twee boorgaten geboord: één voor het ondergronds injecteren van water en de andere voor het extraheren ervan. De injectieput is 3.000 meter lang en zakt tot een diepte van 2.500 meter onder het oppervlak.

De twee putten gaan de eerste 1500 meter recht naar beneden en buigen vervolgens naar een hoek van 65 graden, waarbij ze duizenden meters parallel aan elkaar lopen. Het niet-verticale gedeelte van de injectieput ligt 90 meter onder de productieputboring.

Gedurende een periode van twee weken in april braken ze de putten hydraulisch in twaalf fasen, waardoor scheuren in de hete rotsformaties ontstonden waar water doorheen kon stromen.

Na het breken voerde de bemanning vervolgens de negen uur durende circulatietest uit, waarbij water met een snelheid van 13 vaten (542 gallon) per minuut door de injectieput werd gepompt en werd gecontroleerd wat er uit de productieput kwam.

De resultaten waren veelbelovend en bereikten een punt waarop 70% van het geïnjecteerde water werd teruggewonnen bij een temperatuur die volgens Moore 282 graden Fahrenheit bereikte.

“We zien dat zowel de ontladingssnelheid als de temperatuur blijven stijgen en dat de test werd stopgezet voordat ze volledig gestabiliseerd waren”, zei hij. “Uitzonderlijke tests dus. We hebben commerciële productiecijfers behaald.”

Hoewel deze resultaten een hydraulische verbinding tussen de putten aantonen, hopen onderzoekers in toekomstige tests hogere stromen te bereiken. De gegevens worden geanalyseerd om aanvullend veldwerk te plannen, waaronder een 30 dagen durende circulatietest in juli.

“We speculeren, en we zullen dit zien in de 30 dagen durende test, dat als we het breuksysteem weer vullen, dit aantal een niveau zal bereiken waarvan ik vermoed dat het een efficiëntie van 85 tot 90% is,” zei McLennan.

Even veelbelovend was de afwezigheid van enig merkbaar schudden van de grond in verband met de stimulaties en de circulatietest. Seismologen uit Utah onder leiding van geologieprofessor Kris Pankow, adjunct-directeur van de U of U Seismograph Stations, houden toezicht op een uitgebreid netwerk van seismometers om grondbewegingen in verband met het project te documenteren.

Duizenden kleine seismische gebeurtenissen werden geregistreerd tijdens de recente tests, waarvan de grootste een kracht van 1,9 registreerde, zei Moore. FORGE heeft een “verkeerslicht”-systeem geïmplementeerd, waarbij het testen wordt onderbroken wanneer een aardbeving groter dan magnitude 2 wordt gedetecteerd.

“Het was echt indrukwekkend dat we dat niet hoefden te doen, dat we deze hydraulische breuken konden pompen zonder problematische seismiciteit te veroorzaken,” zei McLennan.
NJC.© Info University of Utah

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