Transformer les puits de pétrole en batteries pour le soleil et le vent

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Transformer les puits de pétrole en batteries pour le soleil et le vent
Pour stocker l’énergie dans des puits inactifs, l’énergie durable créée par des panneaux solaires et des moulins à vent placés à proximité serait convertie en air à haute pression par un compresseur. L’air circulerait à travers des tuyaux vers des aquifères salins souterrains, ou des sables humides peu profonds, entre 1 000 et 8 000 pieds sous la surface. L’air à haute pression resterait sous terre en toute sécurité jusqu’à ce qu’il soit nécessaire. Crédit: Illustration / Iraj Ershaghi

Que se passe-t-il lorsque les puits de pétrole et de gaz s’assèchent? La réponse: peu de bien.

Les propriétaires, souvent de petites entreprises qui ont acquis les puits auprès de grands producteurs à rabais lorsque la production de pétrole et de gaz diminue, pourraient payer entre 70 000 $ et 500 000 $ pour les plafonner en toute sécurité. Le processus consiste à remplir les tuyaux souterrains avec du ciment pour sceller les sources de pétrole et de gaz, puis à couper la partie supérieure du tubage. Cependant, le coût augmente de façon exponentielle si les ingénieurs doivent nettoyer et assainir les sols contaminés.

D’autres fois, les producteurs s’en vont tout simplement. Rien qu’en Californie, il existe quelque 5 540 puits orphelins et 37 000 puits inactifs, dont plusieurs dans le comté de Los Angeles. Lorsque cela se produit, les agences d’État deviennent responsables de prendre les mesures d’abandon appropriées, ce qui coûte à la Californie et aux autres contribuables des dizaines de millions de dollars par an.

Le professeur Iraj Ershaghi de l’USC Viterbi, titulaire de la chaire Omar B. Milligan en génie pétrolier, estime que son équipe a mis au point une manière innovante «de prendre ces puits inactifs qui pourraient poser des risques environnementaux et de les transformer en quelque chose de précieux».

En collaboration avec Don Paul, professeur de recherche en ingénierie et professeur William M. Keck en ressources énergétiques, et Birendra Jha, professeur adjoint en génie pétrolier, Ershaghi souhaite convertir les puits de pétrole et de gaz inutilisés en conduits pour un espace de stockage souterrain très nécessaire pour énergie solaire et éolienne. Ils pensent que cela pourrait aider à prévenir de futures pannes de courant en Californie et à améliorer la sécurité énergétique du pays.

« Il est dommage d’abandonner ces puits qui ont été forés à un coût élevé alors que nous pouvions les utiliser pour quelque chose dont le pays a besoin: le stockage d’énergie souterraine », a déclaré Ershaghi, ajoutant que le pays tout entier n’a pas assez d’espace de stockage de batteries pour égaliser satisfaire les besoins énergétiques de la Californie. « Cela va être énorme en termes de sécurité environnementale, en termes de suffisance énergétique et en termes de stockage. Vous pouvez transformer une pollution visuelle et un problème potentiel en une opportunité. »

Pour transformer des puits inactifs en stockage souterrain, une entreprise versait du ciment dans les tuyaux pour sceller les réservoirs de pétrole et de gaz. Un capteur près du sommet serait ajouté pour détecter toute fuite nuisible, et des perforations permettraient d’accéder à des aquifères salins moins profonds.

L’énergie durable créée par des panneaux solaires et des moulins à vent placés à proximité des puits inactifs serait convertie en air à haute pression par un compresseur, a déclaré Ershaghi. L’air circulerait à travers des tuyaux vers des aquifères salins souterrains, ou des sables humides peu profonds, entre 1 000 et 8 000 pieds sous la surface. Ces sables humides, qui sont répandus en Californie et ailleurs, peuvent stocker d’énormes quantités d’énergie durable, a-t-il ajouté.

L’air à haute pression resterait sous terre en toute sécurité jusqu’à ce qu’il soit nécessaire. Ensuite, « vous pouvez le libérer pour produire de l’électricité à l’aide de turbines et envoyer l’énergie au réseau », a poursuivi Ershaghi. « Donc, si vous étendez cela dans toute la Californie et dans d’autres endroits, vous aurez ces sites de stockage géologique massifs et massifs auxquels vous pourriez accéder en cas de panne de courant. »

Les ingénieurs pétroliers et les géoscientifiques du sous-sol utilisent actuellement des concepts et des méthodes similaires pour séquestrer les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone dans des puits nouvellement forés se connectant à des aquifères profonds. Contrairement au CO2, cependant, l’air sous pression est inoffensif, a déclaré Ershaghi.

Dans tout le pays, l’Energy Information Administration prévoit que les producteurs de pétrole et de gaz pourraient mettre au ralenti jusqu’à 15 000 puits en Californie et 300 000 aux États-Unis au cours de la prochaine décennie. Bien que tous ne puissent pas être utilisés pour le stockage souterrain, beaucoup pourraient être transformés. Un seul puits réutilisé pourrait stocker au moins 5 mégawatts d’énergie dans les formations de grès épaisses sous la surface, tandis qu’un champ de pétrole ou de gaz retiré pourrait contenir des milliers de mégawatts. Un mégawatt équivaut à un million de watts. À titre de comparaison, une ampoule typique est de 40 à 100 watts.

Ershaghi, Paul et Jha viennent de commencer leur travail. Avec la participation d’une société de production d’électricité de surface, EIC, ils s’attendent à ce qu’un site de démonstration soit identifié d’ici l’été prochain et un document de description d’ici à l’automne 2021. Ershaghi et Paul, experts en ingénierie souterraine, géologie, géophysique et Internet industriel des objets , supervisent le projet, tandis que Jha gère les travaux de modélisation géologique, géotechnique et souterraine.

Le trio prévoit également de collaborer avec les informaticiens de l’USC Viterbi, les ingénieurs civils et environnementaux et électriques, entre autres, a déclaré Ershaghi.

« Je pense que ce serait bon pour les propriétaires de puits de pétrole et de gaz, qui n’auraient pas à subir les dépenses importantes d’abandon total et pourraient en fait recevoir des redevances potentielles pour la fourniture de leurs puits aux sites de stockage », a-t-il déclaré. «Les services publics, qui ont désespérément besoin de respecter les délais pour des solutions énergétiques alternatives et de proposer des solutions de stockage viables, en bénéficieraient également, tout comme l’ensemble de l’économie. C’est une solution gagnant-gagnant.


Le ciment nanotechnologique est prometteur pour sceller les puits de gaz qui fuient

Fourni par l’Université de Californie du Sud

Citation: Transformer les puits de pétrole en batteries pour le soleil et le vent (2021, 13 janvier) récupéré le 13 janvier 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-01-oil-wells-batteries-sun.html

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