Forskere udvikler nye metoder og smarte brøndboringsmaterialer til geotermisk boring

Et forskningshold fra University of Oklahoma er ved at udvikle smarte mistede cirkulationsmaterialer, der bruger formhukommelsespolymerer aktiveret af geotermiske temperaturer for at forhindre tab af væske i sprækkede klipper nær borehullet. Disse materialer udvider sig inden i sprækkerne for at reducere ikke-boringstid og styrke brøndboringen i højtemperatur-boreoperationer. US Department of Energy's Geothermal Technologies Office finansierede forskningen i den tidlige fase med en bevilling på 1,79 millioner dollars. Ud over, projektet har mere end $0,5 millioner omkostningsandele fra forskellige enheder.

"Omkostningerne ved at bore en geotermisk brønd er uoverkommelige uden nye teknologier til at løse udfordringen med at bore den type sten, der findes i en geotermisk brønd, " sagde Saeed Salehi, projektprincipper og professor i petroleums- og geologisk teknik, Mewbourne College of Earth and Energy, . "Formpolymererne under udvikling til dette projekt er nye ekspanderbare og programmerbare polymerer, der aktiveres, når der bores i en geotermisk boreoperation med høj temperatur."

Salehi arbejder på trefaseprojektet med Ramadan Ahmed og Catalin Teodoriu, petroleums- og geologiske ingeniørprofessorer, Mewbourne College of Earth and Energy, og samarbejdspartnere Dahi Taleghani, Pennsylvania State University, og Guoqiang Li, Louisiana State University. Professor Li er ekspert i formhukommelsespolymerer, som hjælper med syntese og test af disse materialer ved høj temperatur. Professor Dahi er en beregningsekspert, som vil hjælpe, når beregningsmodellerne køres.

I projektets første fase, holdet vil udvikle en kombination af metoder til forebyggelse af tabt cirkulation og smarte brøndboringsforstærkende materialer for at løse problemerne i geotermiske brønde. Materialerne omfatter nye ekspanderbare og programmerbare polymerer, nedbrydelige termoplastiske kompositter og keramik blandet med mistede cirkulationsmaterialer, som vil blive testet i en bore- og brøndforstærkningssimulator.

I anden fase, holdet vil udføre flow-loop-tests på materialerne ved hjælp af en af ​​OU's højtemperatur-flow-sløjfer, der er modificeret til test. Og, i sidste fase, beregningsmodeller vil blive kørt for at designe den bedste kombination af teknikker, materialestørrelser og koncentration til påføring i brøndene.