A fissure with controlled geometry is formed in hot dry rock by iterative application of increasing mechanical and hydraulic stresses in which the mechanical stress is applied by a contact device with typically opposing contact elements to incrementally open a mouth portion of the fissure while the hydraulic stress is used to then expand the fissure. However, it is also contemplated that the contact device may also be used for expansion and/or propagation of existing fissures that are naturally occurring or initiated by hydraulic fracturing. Fissures created with the devices and methods presented herein will avoid thermal bottlenecks in thermally conductive materials placed within such fissures. Moreover, the wide mouth portion of such fissures will help ensure continuous heat transfer from the thermally conductive materials placed within such fissures to a thermally conductive materials placed within a wellbore from which the fissures originate.
A high-thermal conductivity grout composition is provided. The composition includes a grout mixture including a cementitious material, a retarder, and a high-thermal k material that advantageously can form a pumpable slurry upon admixture with water. The retarder is present in an amount effective that delays setting of the grout mixture at a target location having a geostatic target temperature of at least 300° F. for at least two hours. The high-thermal k material is present in an amount effective such that the grout mixture has, upon setting at the target location, a thermal conductivity of at least 1 W/m° K.
A high-thermal conductivity slurry composition is contemplated that includes a slurry mixture comprising a high-thermal k material, water, and an optional dispersant. Preferably, the high thermal k material is in the form of a plurality of particles having a wide size distribution that spans across at least 2 log units and is present in an amount effective such that the slurry composition has, upon compaction or settling of the slurry mixture at a target location, a thermal conductivity of at least 3 W/m° K.
C09K 8/504 - Compositions à base d'eau ou de solvants polaires
E21B 33/14 - Procédés ou dispositifs de cimentation, de bouchage des trous, des fissures ou analogues pour la cimentation des tubes dans les trous de forage ou de sondage
An insulated joint in a pipe-in-pipe system comprises a weld that connects two inner pipes while respective outer pipes circumferentially enclose the inner pipes and terminate at a position distal from the weld. Respective rings are coupled to the inner pipes at the distal position and the outer pipes are welded to the rings. A joint insulation material covers the weld, and a sleeve segment covers the weld and joint insulation material. Preferably, the sleeve segment is formed from two half-pipe sleeve portions and welded to the rings to so secure the sleeve segment to the joined pipe-in-pipe segments. Contemplated pipe-in-pipe systems have significantly reduced thermal loss and provide strength sufficient for a pipe laying process that includes pipe bending and pipe straightening.
F16L 59/20 - Dispositions spécialement adaptées aux nécessités localisées telles qu'à l'endroit des brides, des jonctions, des soupapes ou d'autres éléments similaires adaptées aux raccords aux raccords non démontables
F16L 13/02 - Raccords soudés à l'autogène sans apport de métal
Systems and methods for improved geoheat harvesting enhancements are presented in which a wellbore contains a closed loop geoheat harvesting system that is thermally coupled to a hot and dry rock formation via thermal reach enhancement structures that extend from the wellbore into the formation and that are filled with a thermally conductive filler. Preferred configurations and/or operational parameters are determined by a model that calculates heat flow in a three-dimensional system considering time changes and the influence of the thermal reach enhanced intrinsic thermal conductivity of the rock.
F24T 10/10 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol
A thermal reach enhanced geothermal wellbore is provided. The geothermal wellbore includes a wellbore extending from a topside surface to a target location in a formation. The geothermal wellbore further includes a plurality of fissures that distally extend from the target location into the formation and that are at least partially filled with a compacted high-thermal k material. The compacted high-thermal k material terminates on a proximal end at the target location of the wellbore and is thermally coupled to a high-thermal conductivity grout or slurry through which heat is conducted to a working fluid that is contained in a closed loop working fluid conduit embedded in the grout or slurry.
F24T 10/17 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits fermés à une extrémité, c.-à-d. du type à retour
C09K 5/14 - Substances solides, p. ex. pulvérulentes ou granuleuses
C09K 8/504 - Compositions à base d'eau ou de solvants polaires
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
A thermal reach enhanced geothermal wellbore has a plurality of fissures at a target location that distally extend into the formation and that are at least partially filled with a compacted high-thermal k material. The compacted high-thermal k material terminates on a proximal end of the fissure at the target location of the wellbore and is thermally coupled to a high-thermal conductivity grout or slurry through which heat is conducted to a working fluid that is contained in a closed loop working fluid conduit embedded in the grout or slurry.
F24T 10/17 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits fermés à une extrémité, c.-à-d. du type à retour
C09K 5/14 - Substances solides, p. ex. pulvérulentes ou granuleuses
C09K 8/504 - Compositions à base d'eau ou de solvants polaires
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
Thermal energy is extracted from geological formations using a heat harvester. In some embodiments, the heat harvester is a once-through, closed loop, underground heat harvester created by directionally drilling through hot rock. The extracted thermal energy can be converted or transformed to other forms of energy.
F03G 7/04 - Mécanismes produisant une puissance mécanique, non prévus ailleurs ou utilisant une source d'énergie non prévue ailleurs utilisant les différences de pression ou les différences thermiques existant dans la nature
E21B 43/30 - Disposition particulière des puits, p. ex. disposition rendant optimum l'espacement des puits
F24T 10/10 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol
F24T 10/13 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques
F24T 10/15 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits ayant une courbureCollecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits assemblés avec des connecteurs ou des boîtes de distribution
F24T 10/20 - Collecteurs géothermiques utilisant l’eau souterraine comme fluide vecteurCollecteurs géothermiques utilisant un fluide vecteur injecté directement dans le sol, p. ex. utilisant des puits d’injection et des puits de récupération
A thermal reach enhanced geothermal wellbore is provided. The geothermal wellbore includes a wellbore extending from a topside surface to a target location in a formation. The geothermal wellbore further includes a plurality of fissures that distally extend from the target location into the formation and that are at least partially filled with a compacted high-thermal k material. The compacted high-thermal k material terminates on a proximal end at the target location of the wellbore and is thermally coupled to a high-thermal conductivity grout or slurry through which heat is conducted to a working fluid that is contained in a closed loop working fluid conduit embedded in the grout or slurry.
A high-thermal conductivity slurry composition is provided that includes slurry mixture comprising a high-thermal k material and an optional dispersant. The high thermal k material is in form of a plurality of particles having a wide size distribution that spans across at least 2 log units. The high-thermal k material is present in an amount effective such that the slurry composition has, upon compaction or settling of the slurry mixture at a target location, a thermal conductivity of at least 3 W/m°K.
A high-thermal conductivity grout composition is provided. The composition includes a grout mixture including a cementitious material, a retarder, and a high-thermal k material that advantageously can form a pumpable slurry upon admixture with water. The retarder is present in an amount effective that delays setting of the grout mixture at a target location having a geostatic target temperature of at least 300 °F for at least two hours. The high-thermal k material is present in an amount effective such that the grout mixture has, upon setting at the target location, a thermal conductivity of at least 1 W/m°K.
C09K 8/467 - Compositions de cimentation, p. ex. pour la cimentation des tubes dans les trous de forageCompositions de bouchage, p. ex. pour tuer des puits contenant des liants inorganiques, p. ex. ciment Portland contenant des additifs pour des utilisations spécifiques
E21B 33/14 - Procédés ou dispositifs de cimentation, de bouchage des trous, des fissures ou analogues pour la cimentation des tubes dans les trous de forage ou de sondage
Systems and methods for improved geoheat harvesting enhancements are presented in which a wellbore contains a closed loop geoheat harvesting system that is thermally coupled to a hot and dry rock formation via thermal reach enhancement structures that extend from the wellbore into the formation and that are filled with a thermally conductive filler. Preferred configurations and/or operational parameters are determined by a model that calculates heat flow in a three-dimensional system considering time changes and the influence of the thermal reach enhanced intrinsic thermal conductivity of the rock.
F24T 10/10 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol
Systems and methods for improved geoheat harvesting enhancements are presented in which a wellbore contains a closed loop geoheat harvesting system that is thermally coupled to a hot and dry rock formation via thermal reach enhancement structures that extend from the wellbore into the formation and that are filled with a thermally conductive filler. Preferred configurations and/or operational parameters are determined by a model that calculates heat flow in a three-dimensional system considering time changes and the influence of the thermal reach enhanced intrinsic thermal conductivity of the rock.
F24T 10/13 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques
Thermal energy is extracted from geological formations using a heat harvester. In some embodiments, the heat harvester is a once-through, closed loop, underground heat harvester created by directionally drilling through hot rock. The extracted thermal energy can be converted or transformed to other forms of energy.
F03G 7/04 - Mécanismes produisant une puissance mécanique, non prévus ailleurs ou utilisant une source d'énergie non prévue ailleurs utilisant les différences de pression ou les différences thermiques existant dans la nature
F24T 10/20 - Collecteurs géothermiques utilisant l’eau souterraine comme fluide vecteurCollecteurs géothermiques utilisant un fluide vecteur injecté directement dans le sol, p. ex. utilisant des puits d’injection et des puits de récupération
F24T 10/13 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques
E21B 43/30 - Disposition particulière des puits, p. ex. disposition rendant optimum l'espacement des puits
F24T 10/10 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol
F24T 10/15 - Collecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits ayant une courbureCollecteurs géothermiques avec circulation des fluides vecteurs dans des conduits souterrains, les fluides vecteurs n’entrant pas en contact direct avec le sol utilisant des assemblages de conduits adéquats pour l’insertion dans des trous forés dans le sol, p. ex. sondes géothermiques utilisant des conduits assemblés avec des connecteurs ou des boîtes de distribution
Thermal energy is extracted from geological formations using a heat harvester. In some embodiments, the heat harvester is a once-through, closed loop, underground heat harvester created by directionally drilling through hot rock. The extracted thermal energy can be converted or transformed to other forms of energy.
E21B 43/16 - Procédés de récupération assistée pour l'extraction d'hydrocarbures
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
F03G 4/00 - Dispositifs produisant une puissance mécanique à partir d'énergie géothermique
F03G 7/04 - Mécanismes produisant une puissance mécanique, non prévus ailleurs ou utilisant une source d'énergie non prévue ailleurs utilisant les différences de pression ou les différences thermiques existant dans la nature
brevets
