ORCHYD
Σχετικά με το έργο
Η νέα τεχνολογία γεώτρησης του έργου ORCHYD θα αυξήσει την ταχύτητα διάτρησης σκληρών πετρωμάτων από τα σημερινά επίπεδα των 1–2 μέτρων ανά ώρα σε 4–10 μέτρα ανά ώρα. Η καινοτομία έγκειται στον συνδυασμό δύο ώριμων τεχνολογιών, οι οποίες μέχρι σήμερα εφαρμόζονταν ανεξάρτητα: της υδροκοπής υψηλής πίεσης (High Pressure Water Jetting – HPWJ) και της κρουστικής διάτρησης (Percussive Drilling). Οι τεχνολογίες αυτές θα ενσωματωθούν σε ένα ενιαίο σύστημα, ειδικά σχεδιασμένο για γεωθερμικά ταμιευτήρια σκληρών πετρωμάτων σε βάθη έως και 6 χιλιομέτρων.
Μέσω προγραμματισμένων πειραμάτων και συζευγμένων μοντέλων στερεών και ρευστών, τα οποία αποσκοπούν στην κατανόηση των κρίσιμων μηχανισμών θραύσης των πετρωμάτων υπό τις επιτόπιες συνθήκες τάσεων, θα πραγματοποιηθεί ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η επικύρωση του νέου συστήματος. Η αποτελεσματικότητά του θα αξιολογηθεί μέσω πιλοτικών δοκιμών γεώτρησης, με στόχο την εφαρμογή του σε πραγματικές συνθήκες πεδίου.
Η ανάπτυξη του υβριδικού συστήματος απαιτεί τη βελτιστοποίηση τεσσάρων βασικών παραμέτρων:
- Αποφόρτιση των υψηλών συγκεντρώσεων τάσεων στον πυθμένα της γεώτρησης κατά τη διάρκεια της διάτρησης.
- Δημιουργία περιμετρικών αυλακώσεων αποτόνωσης τάσεων στον πυθμένα της γεώτρησης, μέσω υδροκοπής υψηλής πίεσης (HPWJ), με πιέσεις που φτάνουν έως και τα 200 MPa.
- Παραγωγή της δέσμης νερού υψηλής πίεσης εντός της γεώτρησης, με τη χρήση ενισχυτή πίεσης τοποθετημένου στο βάθος της γεώτρησης, ο οποίος ενεργοποιείται από τις δονήσεις της διαδικασίας διάτρησης. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται παράλληλα η απόσβεση επιβλαβών δονήσεων του συστήματος γεώτρησης.
- Αξιοποίηση ενός προηγμένου περιστροφικού κρουστικού σφυριού γεώτρησης με κυκλοφορία διατρητικού πολφού, το οποίο λειτουργεί εντός της γεώτρησης και επιτρέπει τη μέγιστη αξιοποίηση των τροποποιημένων συνθηκών τάσεων στον πυθμένα της.
Φιλοδοξία του έργου ORCHYD είναι η μείωση του κόστους διάτρησης σκληρών πετρωμάτων κατά 65%. Η επίτευξη αυτού του στόχου αναμένεται να οδηγήσει σε μείωση κατά 30% του συνολικού κόστους κατασκευής βαθιών γεωθερμικών γεωτρήσεων.
Επιπλέον, το νέο ολοκληρωμένο σύστημα ενισχυτή πίεσης, υδροκοπής υψηλής πίεσης και κρουστικής διάτρησης (Intensifier-HPWJ-Hammer) διαθέτει τη δυνατότητα διάνοιξης και κατευθυνόμενης διάτρησης πολυκλαδικών γεωτρήσεων. Οι γεωτρήσεις αυτές μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη θερμική συνδεσιμότητα των γεωθερμικών ταμιευτήρων, ενώ παράλληλα παρουσιάζουν χαμηλότερο κόστος, απαιτούν πολύ μικρότερες ποσότητες νερού και προσφέρουν μεγαλύτερη δυνατότητα ελέγχου σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους διέγερσης μέσω υδραυλικής ρωγμάτωσης (fracking).