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.
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
Материалы на похожие темы:
* Когда тепло встречается с металлом: почему отрасль горнодобычи и геотермальная энергетика должны заключить новый союз
* Шансы геотермальной энергетики стать ключевым игроком в переходе к альтернативным источникам энергии
* Инновация в области геотермальной энергетики, снабжающая энергией центры обработки данных Google
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».
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».
Seequent Central: прозрачность данных и совместная работа команд
Платформа Seequent Central обеспечивает как внутреннее взаимодействие между участниками проекта, так и связь с внешним сообществом. Внутри организации она предоставляет единое пространство с возможностью проверки изменений, где команды могут просматривать, обновлять и отслеживать геологические модели недр и управлять ими по мере их развития.
Для внешней аудитории Central позволяет публиковать интерактивные модели прямо на сайте проекта FORGE. Это устраняет барьеры для исследователей, отраслевых партнеров и широкой общественности, позволяя им изучать сложную геоинформацию без специального программного обеспечения. Такая открытость укрепляет доверие к данным и подтверждает роль инициативы FORGE как национального образовательного проекта.
«Наша цель — ускорить внедрение технологий EGS. Чтобы запустить этот процесс, нам нужно испытывать новые технологии, стимулировать более широкое сообщество на их использование, делиться опытом (как успешным, так и нет) и сохранять максимальную прозрачность, — говорит доктор Джонс. —
Seequent Central позволяет заглянуть внутрь наших массивов данных и увидеть, как все они взаимосвязаны. Платформа помогает мне эффективнее доносить информацию: она структурирует сложные детали и превращает их в интерактивные элементы. На них можно нажать курсором, а потом вращать модели и с помощью собственного воображения самостоятельно изучить все взаимосвязи».
Влияние на отрасль и вектор развития
Рабочие процессы и выводы, полученные на проекте Utah FORGE, изначально задумывались как воспроизводимые. Доктор Джонс отмечает, что основная часть накопленных знаний, включая особенности поведения трещин, методы моделирования и протоколы обмена данными, можно напрямую применять в коммерческих геотермальных проектах.
Масштабирование технологий в отрасли уже идет, чему способствуют растущий интерес и новые инициативы при поддержке Министерства энергетики США. Например, проект электростанции Кейп от компании Fervo Energy, расположенный по соседству с площадкой Utah FORGE, опирается на открытые данные и опыт FORGE в рамках работ по развитию первого масштабного коммерческого проекта EGS и поддержке глобальных усилий в области устойчивого развития.
Если говорить о будущем, одним из критических вопросов является долговечность: как долго созданная система сможет экологично отдавать тепло.
«Это тепло относится к возобновляемым ресурсам, то есть его запасы могут пополняться, но далеко не так быстро, как мы его извлекаем. В настоящее время мы отбираем тепло быстрее, чем оно поступает из центра Земли, — отмечает доктор Джонс. —
Если вы решите инвестировать десятки или даже сотни миллионов долларов в строительство подобной системы, вам наверняка захочется знать, сколько она прослужит, прежде чем возникнет необходимость бурить дополнительные скважины или переносить проект на другую площадку».
Предстоящие испытания на циркуляцию флюида и возможное бурение третьей наклонно-направленной скважины предоставят критически важные данные для снижения этой неопределенности. Проект Utah FORGE, продолжая обеспечивать открытость и доступность результатов, помогает заложить основу для создания геотермальных систем, которые будут одновременно коммерчески жизнеспособными и масштабируемыми.