Coiled Tubing bohrverfahren - HessenEnergie GmbH
Coiled Tubing bohrverfahren - HessenEnergie GmbH
Coiled Tubing bohrverfahren - HessenEnergie GmbH
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 />
<strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> 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 />
<strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> CT<br />
„Coil“ ist die Trommel<br />
„<strong>Tubing</strong>“ 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 />
<strong>Tubing</strong> 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 />
1/3 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
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
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Grass Roots<br />
Drilling<br />
Bohrtiefe:<br />
ca. 1500 m<br />
(Gas<br />
Technology<br />
Institute,<br />
CO, USA)<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 />
126<br />
155<br />
100<br />
131<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 />
<strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> 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 />
<strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> 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 />
„Goose<br />
-Neck“<br />
Injektor<br />
Kopf<br />
Energie<br />
versorg<br />
ung<br />
Kontrollstand<br />
<strong>Tubing</strong><br />
Trommel<br />
<strong>Coiled</strong><br />
<strong>Tubing</strong><br />
BOP
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Mikrobohrung<br />
Mögliche Ziele:<br />
1,5“ Bohr Ø<br />
mit 1“ Ø CT<br />
300 m<br />
1000 m<br />
5000 m
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
h-T/p-Bohrlochsensorik
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik / Sonden<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von <strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien<br />
(Jung & Sperber 2008)<br />
Jung & Sperber 2008)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik / Sonden<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von <strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien<br />
Multi-Side-Track-System<br />
Entwicklung von <strong>Coiled</strong> <strong>Tubing</strong> basierten<br />
re-entry hydraulischen<br />
Stimulationstechnologien<br />
(Jung & Sperber 2008)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
FuE-Projekt CT/MUST<br />
Entwicklung eines<br />
<strong>Coiled</strong>-<strong>Tubing</strong> basierten<br />
Multi-Side-Track EGS<br />
Geplante CT Microhole Anlage am<br />
GeothermieZentrum Bochum<br />
zur Exploration<br />
• Schließung einer sehr teuren Lücke:<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 />
• 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 />
<strong>Coiled</strong>-<strong>Tubing</strong> 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 <strong>GmbH</strong><br />
Deutsches<br />
– Risk<br />
Bergbaumuseum<br />
Assessment<br />
DMT <strong>GmbH</strong> & Co KG<br />
Fraunhofer – Risk UMSICHT Minimierung<br />
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt Energie<br />
<strong>GmbH</strong><br />
Delta-H <strong>GmbH</strong><br />
(Stichwort „CBM“ im SKB in Kanada)<br />
(Grafik Jung & Sperber; verändert)
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
Bohrlochsensorik<br />
tiltmeter<br />
AiF / FHE xtra 2010<br />
GeoFuelCells<br />
Anwendung<br />
Multi-Sidetrack-System<br />
seismometer<br />
Kooperation:<br />
Uni Auckland / NZL<br />
HS Bochum<br />
FH Gelsenkirchen<br />
Baker Hughes Inteq<br />
ECOS Energie<br />
Propuls
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<br />
Entwicklung von<br />
Bohrantrieben<br />
Entwicklung von<br />
geophysikalischen Messsonden<br />
CT-basierte hydraulische<br />
Stimulationstechnologie<br />
Mikroseismische<br />
Überwachungstechnik
INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM<br />
INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTER<br />
Ziele<br />
Infrastruktur<br />
CT-Bohrtechnik<br />
Reservoirtec<br />
WP-Bohrtechnik<br />
Fazit<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 />
~1.650.000<br />
CT Rohr, 1½ - 2” + Kabel etc.<br />
~ 450.000<br />
BHA mit Motor, Steuereinheit, LWD Kapazität, Bit, etc.<br />
~ 1.400.000<br />
GESAMT<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