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公開番号2025013363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024181909,2023513819
出願日2024-10-17,2021-08-27
発明の名称地熱井掘削のための冷却
出願人エバー・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
代理人個人,個人
主分類E21B 4/02 20060101AFI20250117BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】地熱井掘削のための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】地下ゾーン内に地熱井を掘削するための方法が、ドリルストリングを用いて地下ゾーン内に地熱井の坑井を掘削するステップを含む。坑井のダウンホール端部に位置する岩石面付近の岩石の固有温度は、少なくとも摂氏250度である。掘削するステップの最中に、掘削流体が、岩石面付近における岩石の固有温度と岩石面における掘削流体の温度との間の差が少なくとも摂氏100度になるような温度にて、岩石面に流される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
地熱井システムを形成する方法であって、
地下ゾーン内の層内において坑井を形成するステップであって、該坑井と実質的に流体不透過性の前記層との間に境界面を有した坑井を形成するステップを備え、該坑井を形成するステップが、
ドリルストリングのダウンホール端部におけるドリルビットを用いて前記ドリルビットの前方の岩石面において岩石を破壊することにより前記層内部に掘削するステップであって、前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の固有温度が少なくとも摂氏２５０度である、ステップと、
前記ドリルビットで前記岩石を前記岩石面において砕くと同時に、前記岩石面における温度が前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度より低い水ベース又はオイルベースの掘削流体を流すステップであって、前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度と、前記ドリルビットの前方の前記岩石面における前記掘削流体の前記温度と差が少なくとも摂氏１００度である、ステップと、
を有し、
該方法は、さらに、
前記境界面を形成するためにケーシングを使用せずに前記坑井を封止するステップと、
地熱作業流体を、閉ループにおいて、前記坑井内を通して循環させるステップと、
を備える、方法。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記ドリルストリングが複合材料チューブを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複合材料チューブが、少なくとも０．００２メートルケルビン／ワットの正規化された熱抵抗を有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複合材料チューブが、少なくとも０．０１メートルケルビン／ワットの正規化された熱抵抗を有する、
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ドリルビットは非接触ドリルビットである、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
坑井のダウンホール端部は、少なくとも４０００メートルの計測深度に位置する
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度と、前記ドリルビットの前方の前記岩石面における前記掘削流体の前記温度と差が少なくとも摂氏１７５度である、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度が少なくとも摂氏３５０度であり、かつ、前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度と、前記ドリルビットの前方の前記岩石面における前記掘削流体の前記温度と差が少なくとも摂氏２００度である、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度が少なくとも摂氏５００度であり、かつ、前記ドリルビットの前方の前記岩石面付近の前記岩石の前記固有温度と、前記ドリルビットの前方の前記岩石面における前記掘削流体の前記温度と差が少なくとも摂氏３５０度である、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記坑井は横方向坑井である、
請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、地熱井掘削に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
地熱システムを目的として掘削される坑井は、高い層温度に直面し得る。かかる高温は、掘進率、ダウンホール電子機器の動作、および他の要素に関して問題を引き起こし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第2019/0154010A1号
米国特許出願公開第2019/0346181A1号
米国特許出願公開第2020/0011151A1号
米国特許第4,741,405号
米国特許第9,027,669号
米国特許第9,279,322号
米国特許第10,060,195号
米国特許出願公開第2020/0299562A1号
WO2008/003092
WO2010/027866
WO2014/008483
WO2018/136033
WO2020/236189
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地熱井掘削のための方法およびシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書の主題のいくつかの態様は、地下ゾーン内に地熱井を掘削するための方法として実施され得る。この方法は、ドリルストリングを用いて地下ゾーン内に地熱井の坑井を掘削するステップを含む。坑井のダウンホール端部に位置する岩石面付近の岩石の固有温度は、少なくとも摂氏250度である。掘削するステップの最中に、掘削流体は、岩石面付近における岩石の固有温度と岩石面における掘削流体の温度との間の差が少なくとも摂氏100度になるような温度にて岩石面に流される。
【０００６】
任意の他の態様と組み合わせ可能である一態様が、以下の特徴を含み得る。岩石面付近における岩石の固有温度と岩石面における掘削流体の温度との間の差は、岩石面における岩石の引張強度よりも高い熱誘因応力を岩石面において岩石中に引き起こす。
【０００７】
任意の他の態様と組み合わせ可能である一態様が、以下の特徴を含み得る。坑井のダウンホール端部は、少なくとも4000メートルの計測深度に位置する。
【０００８】
任意の他の態様と組み合わせ可能である一態様が、以下の特徴を含み得る。坑井のダウンホール端部は、少なくとも6000メートルの鉛直深度に位置する。
【０００９】
任意の他の態様と組み合わせ可能である一態様が、以下の特徴を含み得る。岩石面付近における岩石の固有温度と岩石面における掘削流体の温度との間の差は、少なくとも摂氏175度である。
【００１０】
任意の他の態様と組み合わせ可能である一態様が、以下の特徴を含み得る。岩石面付近における岩石の固有温度は、少なくとも摂氏350度であり、岩石面付近における岩石の固有温度と岩石面における掘削流体の温度との間の差は、少なくとも摂氏200度である。
（【００１１】以降は省略されています）

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