油气井被抽干后会怎样?答案:有点好。


一般规模较小的企业,会在石油和天然气产量下降时以折扣价从主要生产商那里购买油井,他们可能要支付7万至50万美元的费用来安全地封顶油井。该过程包括用水泥填充地下管道以密封油气源,然后切割套管顶部。但是,如果工程师必须清理和修复污染的土壤,则成本将成倍增加。

美国大学计划将废弃油井转化为可储存空气用来发电的潜在场所

仅在加利福尼亚州,就有约5,540口孤井和37,000口闲置井,其中包括洛杉矶县的几口。发生这种情况时,各州机构有责任采取适当的废弃步骤,但这种做法每年使加利福尼亚州和其他纳税人损失数千万美元。


南加州大学维特比分校石油工程学系主任Omar B. Milligan教授Iraj Ershaghi认为,他的团队提出了一种创新的方法“将可能对环境造成危害的闲置井转化为有价值的油井。”


Ershaghi与工程研究教授Don Paul和William M. Keck能源资源教授以及石油工程助理教授Birendra Jha合作,希望将闲置的石油和天然气井转换成管道,以供急需的地下存储空间用于太阳能和风能发电。他们认为,这样做有助于防止加利福尼亚州未来发生的停电事故,并提高美国的能源安全性。


埃尔沙吉说:“当我们可以将这些钻井用于本国需要的东西时,放弃这些钻井的高昂费用实在可惜。整个国家没有足够的电池存储空间甚至满足加利福尼亚的能源需求。就环境安全,能源充足性和储存而言,地下能源存储带来的好处将是巨大的。我们可以将烦恼和潜在问题变成机遇。”


为了将闲置的井转化为地下存储,公司将在管道中倒入水泥以密封油气藏。将在顶部附近添加一个传感器以检测任何有害的泄漏,并且穿孔将允许进入较浅深度的盐水层。


埃尔沙吉说,闲置井附近放置的太阳能电池板和风车产生的可持续能源将被压缩机转化为高压空气。空气将通过管道到达地下地下1,000至8,000英尺之间的地下盐水层或浅湿沙中。他补充说,这些湿沙在加利福尼亚和其他地方普遍存在,可以储存大量的可持续能源。


高压空气将安全地保留在地下,直到需要为止。然后,我们可以释放它来使用涡轮机发电,然后将其发送到电网,因此,如果我们将这种发电其扩展到整个加利福尼亚州和其他地方,那么我们将拥有如此庞大的地质存储站点,在停电时可以使用这些站点供电。


石油工程师和地下地球学家目前使用类似的概念和方法将二氧化碳等温室气体封存到新钻的与深层含水层相连的井中。埃尔沙吉说,与二氧化碳不同,压缩空气是无害的。


从全国范围来看,能源信息管理局(Energy Information Administration)预测,在未来十年中,石油和天然气生产商可以在加利福尼亚州闲置15,000口油井,在美国闲置30万口油井。尽管并非所有这些都可用于地下存储,但许多都可以转换。一口改建好的井可以在地表以下的厚砂岩地层中储存至少5兆瓦的能量,而退休的油气田则可以容纳数千兆瓦。兆瓦等于一百万瓦。为了进行比较,典型的灯泡为40至100瓦。


Ershaghi,Paul和Jha刚刚开始工作。在一家地面发电公司EIC的参与下,他们希望在明年夏天之前确定一个示范点,并在2021年秋天之前发布一份说明文件。地下工程,地质,地球物理学和工业物联网专家Ershaghi和Paul负责项目管理,而贾(Jha)负责地质,岩土和地下建模工作。


Ershaghi说,这三人还计划与USC维特比计算机科学家,土木,环境和电气工程师等进行合作。


他说:“我认为这对油气井所有者来说将是一件好事,因为他们无需经历彻底放弃的巨额费用,实际上可以为将其井提供给存储场所而获得潜在的特许权使用费。迫切需要在替代能源解决方案的最后期限之前提出实用工具,并提出可行的存储解决方案的公用事业也将从整个经济中受益。这是双赢的。”


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