internationales geothermiezentrum international geothermal center
internationales geothermiezentrum international geothermal center
internationales geothermiezentrum international geothermal center
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Coiled Tubing Bohrverfahren<br />
Innovationspotenziale für die Tiefbohrtechnik<br />
Rolf Bracke<br />
GZB - Internationales Geothermiezentrum, Bochum<br />
5. Tiefengeothermie-Forum<br />
Darmstadt<br />
15. September 2010
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Coiled Tubing CT<br />
„Coil“ ist die Trommel<br />
„Tubing“ ist das Rohr<br />
Kontinuierl. aufgespult Ø > 2 m<br />
Rohr Ø ¾ - 4“ (19 – 100 mm)<br />
Wandstärke ca. 2 – 6 mm (¼“)<br />
> 9.000 m Länge hergestellt<br />
σ ca. 380 – 840 N/mm²<br />
Tubing rotiert nicht
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Geschichte + Entwicklung<br />
1944 Projekt „PLUTO“ Brennstoffe<br />
von UK nach EU sehr lange,<br />
kontinuierliche Pipelines (>10 m)<br />
1962: CA Oil Company hat erste<br />
komplette CT Einheit, um<br />
Sandblockaden in Quellen / Rohren<br />
auszuspülen (80-100 m)<br />
Danach zunehmender Standard in<br />
Öl- und Gasindustrie
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
75% des bisherigen<br />
CT Einsatzes<br />
Sanierung von „life wells“<br />
Instandsetzungen<br />
Service Bohrungen<br />
Wenig Grass Root Drilling
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
75% des bisherigen<br />
CT Einsatzes<br />
Sanierung von „life wells“<br />
Instandsetzungen<br />
Service Bohrungen<br />
Wenig Grass Root Drilling
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
75% des bisherigen<br />
CT Einsatzes<br />
Sanierung von „life wells“<br />
Instandsetzungen<br />
Service Bohrungen<br />
Wenig Grass Root Drilling
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
75% des bisherigen<br />
CT Einsatzes<br />
Sanierung von „life wells“<br />
Instandsetzungen<br />
Service Bohrungen<br />
Wenig Grass Root Drilling
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
CT-Komponenten<br />
Kontinuierliches Rohr<br />
(CT Strang + Spule)<br />
Umlenkbogen (Guide Arch)<br />
Einrichtung zum Drücken<br />
+ Ziehen (Injector Head)<br />
Dynamische Dichtung<br />
zwischen CT Rohr / Bohrloch /<br />
Casing (stripper / packoff device)<br />
Blow Out Preventer (4 fach)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
CT INTERNATIONAL reduziert Bohrkosten GEOTHERMAL + Platzbedarf CENTER + Einwirkungen auf die Umwelt<br />
1 ha<br />
Kein Verschrauben – Schneller (2-3x) - Zirkulation non-stop<br />
Sicherer (kein Personal am Bohrloch) - Geradere Löcher<br />
Arbeiten in „life wells“ - Weniger Personal - Geringere Kosten<br />
1/3 ha
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Größtes Problem mit CT<br />
Plastische Verformung<br />
des CT Rohrs<br />
-> Fatigue Life<br />
-> Elektronische<br />
Kontrolle<br />
-> ca. 100 trips pro<br />
CT Rohr
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Gasbohrungen in E. Colorado, USA<br />
First Highly<br />
Efficient<br />
Hybrid / CT-<br />
Rig
Grass Roots<br />
Drilling<br />
Bohrtiefe:<br />
ca. 1500 m<br />
(Gas<br />
Technology<br />
Institute,<br />
CO, USA)<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Einsparungen:<br />
25-35% pro Quelle
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
900 m Niobrara Gas Bohrung in 19 Std. gebohrt (incl. Einrichtung + Ausbau)<br />
ROP Bereich ca. 1 – 2,5 m/min
Entwicklung INTERNATIONALES 2005-2008: GEOTHERMIEZENTRUM<br />
2008 ~ 1500 INTERNATIONAL CT-Rigs / GEOTHERMAL 3296 konventionelle CENTER Rigs<br />
446<br />
155<br />
131<br />
126<br />
100<br />
180
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Standard Pipe vs. CT<br />
Kosten für Bohrung + Ausbau (in USA)<br />
CT: ca. 1/3<br />
(15-50%) günstiger<br />
2-3 x schneller
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Marktentwicklung<br />
Pipe vs. CT- Drilling<br />
(USA und weltweit)<br />
Potentielle Märkte:<br />
Shallow development wells<br />
– ca. 20,000/year<br />
Reservoir data monitoring holes<br />
– ca. 100/year<br />
Shallow re-entry wells<br />
ca. 3,000/ year<br />
Deep exploration holes<br />
ca. 100/ year (> 3000 m)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Erste CT-Bohrung<br />
in Geothermie<br />
Silver Peak, Nevada / USA (2010)<br />
Sierra Geothermal Power<br />
7000ft. / 2130m<br />
Coiled Tubing Slim Hole<br />
Grass Roots
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Erste CT-Bohrung<br />
in Geothermie<br />
Silver Peak, Nevada / USA (2010)<br />
Sierra Geothermal Power<br />
7000ft. / 2130m<br />
Coiled Tubing Slim Hole<br />
Grass Roots
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Bauconsult & Sachverständigen Büro<br />
Dr.- Ing. Ulrich Güttler
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Energie<br />
versorg<br />
ung<br />
Kontrollstand<br />
Tubing<br />
Trommel<br />
Coiled<br />
Tubing<br />
„Goose<br />
-Neck“<br />
Injektor<br />
Kopf<br />
BOP
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Mikrobohrung<br />
Mögliche Ziele:<br />
1,5“ Bohr Ø<br />
mit 1“ Ø CT<br />
300 m<br />
1000 m<br />
5000 m
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
h-T/p-Bohrlochsensorik
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
(Jung & Sperber 2008)<br />
Jung & Sperber 2008)<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik / Sonden<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von Coiled Tubing basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik / Sonden<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von Coiled Tubing basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien<br />
(Jung & Sperber 2008)<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von Coiled Tubing basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
FuE-Projekt CT/MUST<br />
Entwicklung eines<br />
Coiled-Tubing basierten<br />
Multi-Side-Track EGS<br />
Namur C<br />
U-Sprockhöveler Schichten<br />
Bernhardt-Horizont (ca. 120m)<br />
konglomeratischer Sengsbänksgen<br />
Sandstein<br />
Bernhard-Sandstein (=Kaisberg<br />
Konglomerat)<br />
Grenzsandstein<br />
Geplante CT Microhole Anlage am<br />
GeothermieZentrum Bochum<br />
zur Exploration<br />
• Schließung einer sehr teuren Lücke:<br />
• Ein notwendiges Werkzeug zur<br />
– Risk Assessment<br />
– Risk Minimierung<br />
(Stichwort „CBM“ im SKB in Kanada)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
FuE-Projekt CT/MUST<br />
Entwicklung eines<br />
Coiled-Tubing basierten<br />
Multi-Side-Track EGS<br />
• Schließung einer sehr teuren Lücke:<br />
beteiligte GZB-Hochschulen:<br />
• Hochschule Bochum<br />
• RWTH Aachen<br />
• University of Auckland<br />
• Ein notwendiges Werkzeug zur<br />
Stadtwerke Bochum GmbH<br />
Deutsches – Risk Bergbaumuseum Assessment<br />
DMT GmbH & Co KG<br />
Fraunhofer – Risk UMSICHT Minimierung<br />
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt Energie<br />
GmbH<br />
Delta-H GmbH<br />
(Stichwort „CBM“ im SKB in Kanada)<br />
(Grafik Jung & Sperber; verändert)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
tiltmeter<br />
seismometer<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik<br />
AiF / FHE xtra 2010<br />
GeoFuelCells<br />
Anwendung<br />
Multi-Sidetrack-System<br />
Kooperation:<br />
Uni Auckland / NZL<br />
HS Bochum<br />
FH Gelsenkirchen<br />
Baker Hughes Inteq<br />
ECOS Energie<br />
Propuls
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
geophysikalischen Messsonden<br />
CT-basierte hydraulische<br />
Stimulationstechnologie<br />
Mikroseismische<br />
Überwachungstechnik
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
CT – „Grass-Roots<br />
Drilling“<br />
CT – re-entry Öl-/<br />
Gasfeld Bohrungen<br />
CO2-<br />
Sequestrierung<br />
Coal-Bed Methan<br />
Exploration
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
GZB - CT – Bohranlage bis > 3000 m<br />
Investitionskosten<br />
CT Einheit mit Trailor, Injector, Antrieb, Spule,<br />
Guide Arch, Kran, BOP, Stripper, Truck, Pumpen etc.<br />
CT Rohr, 1½ - 2” + Kabel etc.<br />
BHA mit Motor, Steuereinheit, LWD Kapazität, Bit, etc.<br />
GESAMT<br />
~1.650.000<br />
~ 450.000<br />
~ 1.400.000<br />
~ 3,5 Mill. Euro
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Interesse an Kooperation ?
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Vielen Dank & Glückauf!
Change language