search

24 мая 2026 г.

Автор: Фиона Джеффриз (Fiona Jeffreys)

Utah FORGE — это один из самых масштабных мировых инвестиционных проектов в области геотермальных исследований. Он имеет четкую миссию: быстро накапливать знания, открыто делиться результатами и снижать отраслевые риски. Использование в нем платформы Seequent Central помогает обеспечивать открытость и интерактивность интерпретаций строения недр, а также их доступность для проверки мировым научным сообществом.

Utah FORGE (Пограничная обсерватория для исследований в области геотермальной энергии в штате Юта) — это национальная полевая лаборатория, финансируемая Министерством энергетики США. Ее цель заключается в ускорении внедрения прорывных технологий в области усовершенствованных геотермальных систем (EGS).

Площадка FORGE недалеко от Милфорда, штат Юта, служит испытательным полигоном для разработки новых инструментов, методов и процессов, направленных на расширение потенциала EGS, и их активное внедрение по всему миру.

Если традиционная геотермальная энергетика опирается на извлечение тепла из подземных резервуаров с естественной проницаемостью, то усовершенствованные геотермальные системы используют иной подход — формирование искусственной проницаемости в горячих сухих породах. При успешном масштабировании эта технология способна обеспечить чистую и надежную базовую генерацию, выходя за рамки текущих геологических ограничений.

Utah FORGE operations in Utah, near Milford

С 2018 года проект Utah FORGE получил от Министерства энергетики финансирование в размере 300 млн долларов США. Эти средства направлены на изучение естественной трещиноватости коллекторов, геохимии флюидов и долгосрочной производительности систем для обеспечения устойчивого развития геотермальной энергетики.
Источник: Utah FORGE

Доктор Клей Джонс (Clay Jones): связь моделей с реальными горными породами

С 2018 года проект Utah FORGE получил от Министерства энергетики финансирование в размере 300 млн долларов США. Эти средства направлены на изучение естественной трещиноватости коллекторов, геохимии флюидов и долгосрочной производительности систем для обеспечения устойчивого развития геотермальной энергетики.

Ключевую роль в исследованиях недр в рамках проекта играет доктор Клей Джонс (Clay Jones), главный геолог и научный сотрудник Института энергетики и наук о Земле (EGI) Университета Юты. Он участвует в проекте Utah FORGE с самого его основания в 2014 году, обеспечивая преемственность в работе над инициативой, которая уже прошла через множество этапов бурения, стимуляции скважин и тестирования.

«По нашим оценкам, под Милфордом на глубине от 6 до 8 километров находится плутон (остывший магматический очаг) объемом 300–400 кубических километров. Именно он и служит нашим источником тепла. Это некое подобие раскаленной сковороды в недрах», — отмечает доктор Джонс.

«Наше геологическое моделирование в рамках этого проекта направлено не на поиск единственно верного ответа, а на проверку интерпретаций и их подтверждение физическими данными. Моя же роль в том, чтобы соотнести эти интерпретации с реальными горными породами», — говорит он.

Глубокие знания в области минералогии, процессов изменения пород, а также анализа шлама и керна позволяют ему сопоставлять геофизические и геомеханические наблюдения с фактическим геологическим строением.

«Здесь скрыто множество загадок. Даже геотермальные скважины, пробуренные всего в ста метрах друг от друга, в недрах могут вести себя совершенно по-разному. И наша задача — найти геологические ответы на эти загадки».

Clay Jones, Utah Forge

Работа доктора Клея Джонса сосредоточена на понимании формирования, взаимосвязи и развития систем трещин.
Источник: Utah FORGE

Естественная трещиноватость: геохимия и неожиданные повороты

С самых ранних этапов проекта Utah FORGE полевые данные заставили пересмотреть многие исходные предположения. Один из важнейших выводов проекта связан с ролью естественной трещиноватости.

Совместно с командой EGI доктор Джонс сосредоточил свою работу на изучении процессов формирования, соединения и развития трещин, а это критически важные вопросы для любой создаваемой геотермальной системы.

«Для максимально эффективного извлечения подземного тепла нужна система трещин, напоминающая ребра радиатора: с равными интервалами и одинаковым потоком флюида между ними. Однако естественные трещины ведут себя непредсказуемо. Мы видим, как зоны трещиноватости делают неожиданные повороты и оказываются совсем не там, где должны быть», — замечает он.

Дело в том, что сети трещин ведут себя не как однородный скальный массив: они естественным образом изгибаются, пересекаются и сходятся. Иногда это создает подобие эффекта короткого замыкания, из-за которого тепло извлекается слишком быстро. Понимание и контроль этой динамики — ключ к успеху всего пионерного проекта и критически важный фактор для долговечности любой усовершенствованной геотермальной системы.

Геохимия также оказалась важнейшим аспектом. Быстрые, непредвиденные изменения в химическом составе флюида наглядно показали риски, связанные с осаждением минералов и образованием отложений.

«Подобные открытия заставили нас пересмотреть операционные приоритеты в пользу защиты трещин, скважин и наземной инфраструктуры. Они также лишний раз доказали необходимость относиться к геотермальным системам как к динамичным, постоянно меняющимся, а не как к статичным ресурсам» — рассказывает он.

Технические результаты: принцип обучения на практике

Компания Seequent, подразделение Bentley по изучению недр, сотрудничает с проектом Utah FORGE с 2018 года. Программное обеспечение Leapfrog Energy позволяет строить базовые модели на основе интеграции геологических, геофизических и скважинных данных с площадки возле Милфорда.

«Новые данные редко полностью снимают наши вопросы, — замечает доктор Джонс. — Напротив, они чаще указывают нам на неопределенность и задают направление для будущих исследований. Если я ищу крупную зону трещиноватости, какие наборы данных помогут мне ее обнаружить? Полагаться лишь на один массив данных недостаточно, мне требуются заверенные результаты».

Следуя принципу обучения на практике, доктор Джонс и его команда с помощью трехмерных геологических моделей выявляют взаимосвязи между массивами данных и наглядно определяют участки, где интерпретации достаточно обоснованы или где требуются дополнительные доказательства.

«Для меня главное преимущество создания геологической модели в Leapfrog Energy — это возможности трехмерной визуализации. Я могу вращать модель, представлять ее в объеме и накладывать множество различных сложных наборов данных, чтобы увидеть, как они взаимодействуют друг с другом, — рассказывает он. —

Интегрируя каротажные данные, сведения по перфорации скважин, отклики от гидроразрыва, микросейсмическую информацию и результаты прочих геологических анализов, я могу гораздо эффективнее находить уникальные объекты в пределах целевого участка или зоны. В конечном счете мне важна уверенность в том, что я смогу сопоставить эти выводы с реальностью, то есть с настоящей горной породой. Интеграция новых данных в среду моделирования помогает моим специалистам понимать изменения свойств пород в межскважинном пространстве».