Репортаж от Wedoany，Европейский исследовательский проект UPLIFT направлен на стимулирование перехода к отоплению за счёт разработки надёжных и экономичных геотермальных источников тепла. Полное название проекта — «Unlocking Petrothermal Lithologies through Innovative Fracture Technologies» (Раскрытие петротермальных литологий с помощью инновационных технологий трещинообразования). В нём участвуют партнёры из пяти стран, а основное внимание уделяется разработке инновационной технологии бурения для глубокой геотермальной энергии.
Цели разработки проекта включают модернизацию существующих геотермальных скважин для более эффективного использования, а также снижение экономических рисков при разработке новых скважин. Проект UPLIFT реализуется с мая 2026 года по апрель 2030 года и получил финансирование в размере 10,9 млн евро (9,25 млн фунтов стерлингов) от исследовательской и инновационной программы ЕС «Горизонт Европа» (соглашение о финансировании ID: 101269511). Координатором проекта выступает Немецкий исследовательский центр геонаук GFZ.
В состав консорциума проекта входят Институт энергетической инфраструктуры и геотермальных систем Фраунгофера (Fraunhofer IEG), Карлов университет в Праге (Чехия), швейцарская компания Geo-Energie Suisse, Solexperts AG, Шведский центр промышленной математики Фраунгофера-Чалмерса (Swedish Fraunhofer-Chalmers Centre for Industrial Mathematics), Швейцарская высшая техническая школа Цюриха и Европейская федерация геологов. Общий бюджет проекта составляет около 12,2 млн евро, а его цель — сделать геотермальную энергию более надёжным, экономичным и предсказуемым источником тепла в будущем энергоснабжении.
Проект UPLIFT разрабатывает технологии для улучшения доступа к водоносным горизонтам, включая новый прототип микротурбинного бурения (MTD). Эта технология направлена на снижение затрат, рисков и сроков разработки геотермальных проектов. В рамках проекта будут проведены лабораторные испытания в швейцарской подземной лаборатории «BedrettoLab», усовершенствованы цифровые модели, а также обеспечена поддержка работы геотермальных электростанций с помощью новых систем мониторинга в реальном времени. Эти решения будут продемонстрированы в реальных условиях в Исследовательском центре геотермальной энергии RINGEN в Литомержице, Чехия.
Никлас Гайслер, руководитель группы микро-буровых технологий Института энергетической инфраструктуры и геотермальных систем Фраунгофера, отмечает, что многие геотермальные проекты не достигают ожидаемой тепловой мощности из-за слишком малого дебита воды на большой глубине. С помощью технологии MTD можно целенаправленно расширять существующие скважины, тем самым увеличивая шансы на успех проекта и ускоряя его реализацию. Уникальное преимущество этой технологии заключается в возможности бурить небольшие боковые ответвления из существующей скважины, открывая доступ к большему объёму подземного пространства и улучшая контакт с водоносными породами, что повышает вероятность получения горячей воды. Такой подход привлекателен для разработчиков и операторов геотермальных проектов, позволяя лучше использовать существующие инвестиции и снижать технологические риски.
В рамках проекта UPLIFT Институт энергетической инфраструктуры и геотермальных систем Фраунгофера строит и испытывает прототип MTD, специально адаптированный для геотермальной энергии, для применения в реальных условиях. Эта технология будет широко протестирована в 3-километровой скважине Исследовательского центра RINGEN в Чехии. Партнёры проекта надеются продемонстрировать, как можно эффективно расширять существующие скважины и какой вклад это вносит в повышение производительности геотермальных систем. Прототип предназначен для расширения существующей скважины в подземном пространстве с помощью дополнительных ответвлений, позволяя скважине проникать в большее количество водоносных зон. Исследователи изучают, насколько повышается производительность системы.
Основой технологии микротурбинного бурения является микро-буровая турбина, разработанная Институтом энергетической инфраструктуры и геотермальных систем Фраунгофера, длина которой составляет менее 5 см, а ширина — менее 4 см. Вращение обеспечивается давлением воды, подаваемой через гибкий шланг. Отклоняющий башмак направляет турбину из существующей скважины вбок на заданную глубину. Алмазное долото на высокой скорости разрушает породу, а буровой шлам удаляется водой. Скорость бурения составляет примерно один метр в час в зависимости от типа породы. Камеры, акустические датчики и анализ обратного потока позволяют контролировать процесс, обеспечивая точную работу даже в узких скважинах. Этот метод не требует использования традиционного дорогостоящего бурового станка (безбуровой метод) и применим для существующих или повторно активируемых скважин. Технология MTD создаёт небольшие боковые отверстия (микро-боковые ответвления) из существующей скважины, значительно увеличивая площадь контакта между скважиной и породой, тем самым повышая водопроницаемость — то есть добычу и закачку жидкости. По сравнению с традиционной перфорацией, эти отверстия проникают в пласт в 5–10 раз глубже и избегают разрушительного воздействия на породу. MTD может использоваться в различных типах пород, включая кристаллические твёрдые породы (например, гранит или базальт), осадочные породы (например, песчаник, аргиллит и известняк) и эвапориты (например, каменная соль), и применим для управления подземными водами, нефтегазовой отрасли, разработки геотермальных резервуаров, извлечения лития из рассолов и подземного хранения энергии.
