当我们应对能源转型的复杂格局时，一个有前途的解决方案正在从一个经常被忽视的来源中出现：我们现有的石油和天然气基础设施。虽然摆脱化石燃料的必要性是明确的，但前进的道路必须在技术、经济和环境方面既可行又可持续。

在赫瑞瓦特大学的“净零及超越”全球研究所 iNetz+，我们正在探索如何重新利用石油和气井地热能源可以在苏格兰和世界可再生能源的未来中发挥至关重要的作用。

北海的地热潜力

北海长期以来以其石油和天然气储量而闻名，同时也蕴藏着另一种宝贵的资源——热量。地热能是一种几乎取之不尽、用之不竭的可再生资源，自20世纪初以来一直在全球范围内用于发电。现在，当我们寻求退役石油和天然气井时，我们有一个前所未有的机会来利用这种清洁能源。

重新利用现有的地热能基础设施具有许多优势。这是一种经济高效的方法，可以避免环境影响以及钻新井的巨额费用。经过数十年的生产，人们对这些储层有了很好的了解，从而大大降低了钻探新井可能失败的风险，这是保证此类项目经济可行性的重要因素。

该战略有可能延长现有资产的使用寿命，并为现有熟练劳动力提供新的机会，从而简化向可再生能源未来的过渡。

从碳氢化合物到热量

从碳氢化合物开采到地热能生产的转变涉及多种创新方法。开环系统直接生产用于地热能的热水地层水。该方法已在世界各地成功测试，包括美国、中国或哥伦比亚。在石油和天然气生产的后期，当产出液中的水含量增加时，这些盐水中的能量可以越来越多地被利用地热发电。

闭环系统提供了另一个有前途的途径。在这种方法中，流体在闭合回路中通过单井循环，吸收周围岩石的热量。虽然这种方法可以防止矿物结垢等问题，但其热交换能力可能有限。然而，放眼全球，使用长水平井等创新技术（类似于非常规天然气生产中使用的技术）可能会显着提高接触面积井和工作流体之间，提高效率。

当自然流体流动不足时，可以采用增强型地热系统（EGS）。该技术利用水力压裂来创建通道，以获取距井更远的地热流体，从而有可能在更深处获得更高的温度。EGS 在支持开环和闭环完井、扩大地热能开采潜力方面特别有用。

挑战与机遇

虽然潜力令人兴奋，但将石油和天然气基础设施重新利用为地热能并非没有挑战。目前的法规只允许碳氢化合物生产停止和油井废弃之间有很短的时间间隔。我们需要与政策制定者合作，创建一个监管框架这促进了这一转变，解决了对潜在危险和泄漏的担忧，同时促进了这项有前景的技术的发展。

除了监管障碍之外，我们还面临重大的技术挑战。地热生产的技术方面与传统的碳氢化合物开采有很大不同。例如，地热系统需要详细了解热交换、小尺度异质性以及裂缝和断层的影响。这种转变需要新的专业知识，并重新思考我们如何看待和利用这些地下资源。

除了技术考虑之外，经济可行性仍然是向地热能过渡的关键因素。地热能的提取效率，特别是从许多北海水库中发现的低温资源中提取的效率，不断提高。热地热流体可以使用封闭的二元循环转化为电力，该循环利用产出井水的热量来蒸发沸点较低的二次流体。

虽然该过程在包括地热应用在内的各种设置中得到了广泛应用，但持续的创新正在增强其性能。随着这些技术的进步和全球能源动态转向可再生能源，地热能的经济前景变得越来越引人注目。

最后，我们必须考虑这一转变中的人为因素。劳动力转型的潜力为地热革命增添了另一层复杂性和机遇。

净零及以上

在赫瑞瓦特大学，我们正在利用我们在传统能源系统和可再生技术方面的专业知识来应对这些挑战。我们新成立的全球净零研究所处于可持续能源解决方案研究的前沿。我们将石油和天然气基础设施重新利用为地热能的工作只是我们促进公正有效地向净零排放过渡的更广泛使命的一个方面。

我们认识到，虽然我们必须远离石油和天然气，但这些行业在苏格兰经济中发挥了至关重要的作用，并培养了宝贵的专业知识。我们的目标是在此基础上再接再厉，不仅重新利用物理基础设施，而且重新利用知识和技能，以实现可持续的未来。

向可再生能源的过渡不是单一的解决方案，而是相互关联的方法的综合体。将石油和天然气基础设施重新利用为地热能代表了这一难题的创新部分。为了发挥其潜力，我们需要行业、学术界和政府之间的合作。

我们邀请能源公司、政策制定者和研究人员与我们一起探索这一机会。无论是通过联合研究项目、政策讨论还是行业合作，每个人都可以在塑造北海及其他地区潜在的地热革命中发挥作用。

在 iNetz+，我们致力于推动这项研究向前发展。如果您有兴趣了解更多关于我们的工作地热能或其他净零转型项目，我们鼓励您伸出援手。我们可以共同将能源转型的挑战转化为创新、可持续发展和经济增长的机遇。