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【钻井】地热钻探新尝试——GA Drilling脉冲等离子体钻探技术

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GA Drilling成立于2008年,正在开发基于脉冲等离子体的新型钻头,以实现比传统钻头技术快三倍的钻进速度,该钻头主要应用于地热开发领域的花岗岩等硬质岩石的钻探

编译 | 三胖

随着消费者和投资者呼吁更清洁的能源,地热技术正在成为石油和天然气投资组合的重要组成部分,其能够将热水或蒸汽输送到地表,可用于旋转涡轮机或为家庭和建筑物提供热量。然而,到目前为止,地热能项目的最大缺点包括最佳钻探地点数量有限以及进入超深热地层相关的高投资成本。

近期,全球钻井承包商Nabors Industries宣布,它已向一种名为“plasmabit”钻井工具的新兴技术开发商GA Drilling投资了800万美元。GA Drilling成立于2008年,正在开发基于等离子体的钻探工具,以实现比传统钻头技术历来快三倍的钻进速度。GA Drilling公司表示通过将坚硬的岩石变成单纯的尘土,使地热井能够到达地表以下5英里的地方。

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01. 技术组成

该技术的系统由三个主要部分组成:

1.等离子钻头工具(底孔组件-BHA);

2.将流体和动力输送到等离子体BHA的传输管路;

3.地面设备:包括钻机、流体和废物管理等;

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PLASMABIT BHA是主要创新,由以下模块组成,这些模块正在专门的开发计划中开发:

1.脉冲等离子体钻孔头崩解岩石

2.流体和配电模块

3.控制和电子模块

4.日志记录模块

5.确保运动和锚固模块

6.主动和被动冷却模块保持BHA的温度

7.传输线连接器

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02. 技术原理

在实际应用中,GA Drilling表示钻探岩石沉积层仍然需要传统的钻探技术。这是因为在这些较软的岩层中,传统的钻井系统能够实现更具竞争力的穿透率(ROP)。等离子体工具发挥作用的地方是当井眼到达较硬的结晶或基底岩石(例如花岗岩,石英岩和片麻岩)时。

脉冲等离子体钻探技术不会熔化或蒸发岩石,而是使用非常短的高能量脉冲和高频,突然增加岩石表面温度,从而分解其表面来允许热机械岩石断裂。石油圈公众号:oilsnswww.oilsns.com

 

03.技术优势

 1  PLASMABIT®使深度钻井成本保持线性

PLASMABIT®钻台与更深的传统机械钻头相比,具有明显的阶跃变化成本、性能、使用寿命和环境影响优势:www.oilsns.com1.硬岩环境中的快速渗透率确保了线性钻井成本,而不是指数级→每米钻井成本降低了一个数量级。

2.不需要与地层接触或旋转,它本质上不易发生任何机械磨损,因此减少了定期更换工具的需要,→大大减少了代价高昂的停机时间。

3.降低噪声产生和共振,低于1,000英尺(300米)深度的40dB→这对于在人口稠密地区的适用性非常重要。石油圈公众号:oilsns

 2  混合传统钻井和等离子钻床®的综合优势

通过将PLASMABIT®解决方案与传统的现成模块化系统相结合,与工程、采购和施工合作伙伴合作,PLASMABIT®将以低成本在任何地方提供超深地热能。

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