TRECIT, Time saving & Risk-reducing Enhanced Casing Installation Technology

Vergelijkbare documenten
Delft Aardwarmte Project (DAP) & Nieuwe Putconstructie Technieken

Samenvatting. Figuur 1: Onderzoeksgebied in paars

De samenwerkende bedrijven van Green Well Westland gaan naar verwachting per jaar m3 aardgas en kilo aan CO2 besparen.

Geothermie als Energiebron

Eindrapport Geothermie Bergschenhoek Projectnummer: AARD04003

Eindrapportage SEI Aardwarmte Vogelaer B.V.

Aardwarmteproject in Koekoekspolder (Overijssel)

Nieuwsbulletin Geothermie project Andijk, Nr.3 Maart 2018

We boren (te?) diep op zoek naar aardwarmte

15/06/ /06/2012 Geothermie in Limburg: enkele geologische aspecten Matsen Broothaers WAT IS GEOTHERMIE? 15/06/ , VITO NV

De potentie van diepe geothermie voor de transitie naar duurzame energie. Technologische kansen voor de Nederlandse industrie

Single hole geothermische systemen - Wat kun je er mee? Guus Willemsen, IF Technology

Quantitatieve risico analyse. Nedmag VE 5/6

Kansen voor ondiepe geothermie

Presentatie. Optimal choice of Well Materials For the Dutch Research Agenda / Kennisagenda Aardwarmte

Single hole geothermische systemen

Geothermie. Wat is Geothermie? 1. Hoe het werkt en hoe veilig het is. 2. Mogelijkheden in de regio Helmond. Flank van de Roerslenk zit onder Helmond

kijk Geothermie Informatieavond Aa-landen / Holtenbroek 12 maart 2019 Johan Roeland, Projectleider Gemeente Zwolle

Wie, wat, waar, hoe, waarom? Nadere toelichting gestelde eisen aan geothermische operaties

Samenvatting. Geothermische energie uit Trias aquifers in de ondergrond van Noord-Brabant

GEOTHERMIE IN VLAANDEREN. Dr. David Lagrou, Geoloog, VITO

Diepe geothermie Nationaal Onderzoek Programma Geothermie (NOPG) Breed inzetbare goedkope duurzame energie. EGS in Europa en een case studie

Cluster Green Well Westland. Dreamteam Green Well Westland. Onderwerpen. INES Oost Brabant Thema: Aardwarmte. Project Green Well Westland

Boringen in rots t.b.v. geothermische toepassingen

Aardwarmteproject Koekoekspolder

Onderstaand worden de verschillende functies welke betrokken zijn bij de projectfasen nader gedetailleerd.

2500 EK Den Haag. Middenmeer, brief EZ DAGO SPG.docx Aanpassing wettelijke kaders aardwarmte. Geachte heer Smallenbroek,

Janssen Pharmaceutica. Handelsmissie min. Muyters, min. Turtelboom

Sessie Geothermie; Onze nieuwe bron van energie!

Meer (dan) warmte onder Delft

Wordt (diepe) geothermie de nieuwe energiebron voor datacenters? Strukton Worksphere Raymond van den Tempel

Q&A (ultradiepe) geothermie in Utrecht

Slim hole Drilling for Geothermal. wells

RNES Aardwarmte Garantieregeling tegen het risico van misboring. Paul Ramsak/ Gerdi Breembroek RVO.nl

WELLERWAARD. Workshop Wellerwaard markten: Woningbouw MKB/Industrie Overheid Landbouw Tuinbouw

Eindverantwoording Procescoördinatie aardwarmte project Tuinbouwgebied Koekoekspolder, IJsselmuiden

Q&A SCAN SCAN. Vragen en antwoorden met betrekking tot SCAN Seismische Campagne Aardwarmte Nederland

Geothemie. Nieuwe kansen voor het warmtenet

Geologie voor geothermische warmtewinning. Masterclass Houten 7 mei 2014 Richard Rijkers

Ondiepe Geothermie. Index

Monitoring waterinjectie Borgsweer jaarrapportage 2015

Aardwarmteproject in Koekoekspolder (eerste cluster)

Diepe geothermie Nationaal Onderzoek Programma Geothermie (NOPG) Waarom geothermie en waarom het NOPG?

Innovation Across Borders Forum VBO-FEB Preparation Form Innovation Cases

11/09/2012 CASE 1. kantoor GRONTMIJ - situering - Mechelen

Aardwarmte voor de tuinbouw in gemeente Lingewaard

Q&A SCAN 1. SCAN. Vragen en antwoorden met betrekking tot SCAN Seismische Campagne Aardwarmte Nederland

Eigendom bijvangst koolwaterstoffen bij aardwarmte

WATER IN BURKINA. Van Bron tot Gebruiker. Waar: Albeda College Datum:

Evaluatie van ondiepe en diepe geothermie voor de Parkwijk in Turnhout

Notitie bijvangst koolwaterstoffen bij aardwarmte

Geothermie. traditioneel energiebedrijf?

Factsheet Diepe Geothermie

De potentie van geothermie op Europese en mondiale schaal. dr. Jon Limberger

2014 GreenPort NHN, All rights reserved. Hier wordt geïnvesteerd in uw toekomst. Dit project is mede

De rol van geothermie in de verduurzaming van het vastgoed. 8 mei 2019 Saskia Hagedoorn

Open en gesloten WKO systemen. Open systemen

WKO-coach Drenthe Kansen gemeente Westerveld in beeld. Rutger Wierikx IF Technology 9 februari 2012

Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland

Toepassing van boorgatmetingen bij geothermische projecten. Toegevoegde waarde voor de geothermie-operator en anderen.

Waterboringen boringen verheyden bv

DIEPE GEO-THERMIE-LOGIE. Geologie van de Nederlandse ondergrond in een flits Drs. H.F. Mijnlieff

BNG Bank Betrokken partner voor een duurzamer Nederland. BNG Bank en Geothermie Bob Schrama, Leo Valkenburg Rotterdam, 28 maart 2019

Stappenplan. Winning Aardwarmte voor Glastuinbouw. Ammerlaan Grond & Hydrocultuur VOF. Voor een krachtige klimaatneutrale glastuinbouw

Optimale benutting van de energie input van een houtgestookte centrale door plaatsing rookgascondensor en CO2- benutting met PVT

Informatiebladen aardwarmtewinning

Technische haalbaarheid Geologische aspecten en risico s

De potentie van diepe geothermie voor de transitie naar duurzame energie. Technologische kansen voor de Nederlandse industrie

Vermilion Informatieavond aardgasproductie Langezwaag

Smart Energy Mix. Victor van Heekeren Platform Geothermie

Stichting Platform Geothermie

Wat zijn voor Nederland de argumenten voor en tegen CO2-afvang en -opslag (CCS*)?

Postbus AA Gieten T F KvK BTW.nr B01

Potentie voor (ultra) diepe geothermie in Twente. dr. Edo Veenstra en dr.ir. Paul de Groot 19 September 2018

Geothermie: Brussel onderzoekt de toekomst onder zijn voeten

Geothermie: Brussel onderzoekt de toekomst onder zijn voeten

De financiering van geothermie in de glastuinbouw

Risico's en veiligheid

Kosten en baten van warmtenetten. Presentatie op seminar De toekomst van warmte Jeroen Roos, 30 januari 2016

Aardwarmtenetwerk Pijnacker

Is Aardwarmte Haalbaar in Castricum?

Geothermie in de gebouwde omgeving

IMPERFECTIE. ReinhaRD OMARM DE. 7 groei- WieseMann. FaCtORen ECONOMIE. WESTaS OPRICHTER. special. safe-ice zie pagina 25. SuccESVoL MOBILISEREN?

partners partners Aardwarmte Den Haag Zuid-West Het project Aardwarmte Den Haag Zuid-West basis in de nieuwe organisatie Aardwarmte

SOLO. Catalogus Efficiënt verwarmen en tot 40% besparen. Mileuvriendelijk Geschikt voor duurzaamgebruik

Staatstoezicht op de Mijnen Ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Technisch Rapport. Analyse onderbouwing CLG Aardwarmtewinning en Seismiciteit

Addendum Waterinjectie Management Plan

HOGE TEMPERATUUR OPSLAG VAN WARMTE IN DE ONDERGROND ONDERZOEK EN DEMONSTRATIE

Is een Geothermisch Warmtenet Haalbaar in Castricum?

Geothermie en Glastuinbouw Partners voor een duurzame toekomst? Nico van Ruiten Amsterdam, 31 maart

De intelligente oplossing

Les 1 Ontstaan aardgas

Datum 18 juni 2018 Betreft Beantwoording vragen naar aanleiding van ontwerpinstemmingsbesluit winningsplan Pieterzijl Oost

Opsporing en winning van aardwarmte

1. Ecologische voetafdruk

Ervaringen met aardwarmte bij A+G van den Bosch

Geothermie Terschelling

Trias Westland & Warmtesysteem Westland. Marco van Soerland

Mogelijke rol van Warmterotonde in Zuid-Holland

Geothermische boringen. Johan Verheyden, ing Zaakvoerder Verheyden bvba

Transcriptie:

TRECIT, Time saving & Risk-reducing Enhanced Casing Installation Technology Geothermie, ook wel bekend als aardwarmte, is een vorm van duurzame energie. In het binnenste van de aarde wordt, door verval van isotopen, warmte gevormd die geleidelijk naar de oppervlakte van de aarde stroomt. Deze warmte kan gebruikt worden voor het verwarmen van gebouwen, industriële processen of het verwarmen van tuinbouwkassen. Daarmee kan door de toepassing van aardwarmte het gebruik van fossiele brandstoffen, zoals aardgas, verminderd worden. Zo levert aardwarmte een concrete bijdrage aan de vermindering van de CO2-uitstoot. Het binnenste van de aarde heeft een temperatuur van boven de 5.000 graden Celsius. Aan de oppervlakte is de temperatuur gradiënt ongeveer 30 graden per kilometer diepte. In het TRECIT-project is naar ca. 2.500 kilometer diepte geboord om een watervoerend pakket te vinden met een temperatuur van ca. 80 graden Celsius. Het uitvoeren van dit soort diepe boringen is een zeer kostbare zaak, aangezien dit om dure equipment vraagt en veel deskundigheid. Bovendien kent het boren in de ondergrond een aantal onzekerheden en risico s. Zo kan de geologie heel anders zijn dan verwacht, kan er boorgereedschap verloren gaan of kunnen er problemen ontstaan met de stabiliteit van het boorgat. In dat laatste geval zal de boring (deels) overgedaan moeten worden, met als gevolg vertraging en veel extra kosten. Om geothermie betaalbaarder te maken is het van groot belang dat de kosten beperkt worden (bijvoorbeeld door dat de kostbare boortoren minder lang nodig is om het gat te boren en de put aan te leggen) en dat de boorrisico s verminderd worden. Het demonstratieproject TRECIT richt zich op beide zaken. Door de Enhanced Casing Installation (ECI) technologie kan tijd (en kosten) bespaard worden en kan het risico op het verliezen van het boorgat verminderd worden. De toepassing van deze technologie is met name interessant in onbekende geologische formaties of in geologische formaties met scheuren, karsten of holle ruimtes, waarin eenvoudig het boorgat (en boorgereedschap) verloren kan gaan. CLG Geothermie BV, een duurzaam energiebedrijf in het glastuinbouwgebied Californië, had het voornemen een geothermische bron aan te leggen en om daarbij de Kolenkalkformatie aan te boren. Dit is een formatie waarover weinig bekend is, maar wel dat er scheuren, karsten en holle ruimtes in kunnen voorkomen. Dit vroeg om een nieuwe boortechniek die nog niet eerder in deze formatie was toegepast. Huisman Well Technologie uit Schiedam was bezig met de ontwikkeling van een innovatieve boortechniek (Enhanced Casing Installation) die boorrisico s in onzekere geologische formaties kan verminderen en kan leiden tot een vermindering van de tijd die nodig is om een boorgat te maken en te voorzien van casing (stalen buizen). Tenslotte werd er contact gezocht met Ponooc Earth, een partij die expertise heeft op het gebied van financiering van duurzame projecten en investeringen in duurzame technologie. Deze drie 1 / 5

partijen hebben gezamenlijk besloten een demonstratieproject (met de naam TRECIT) op te zetten om in de praktijk te laten zien dat de ECI-boortechniek, een innovatieve techniek is die in uitdagende geologische omstandigheden daadwerkelijk kan leiden tot besparing van kosten en het verminderen van boorrisico s. De ECI boortechniek houdt in dat de drie traditionele stappen in het boorproces: 1) gat boren, 2) beitel uit het gat halen en 3) installeren van de stalen buizen (casing) in één werkgang gebeurt. Daarbij wordt de beitel inklapbaar gemaakt en zijn de boorstangen vervangen door de definitieve casing. Deze casing stabiliseert het boorgat. Door de inklapbaarheid van de beitel, kan deze tijdens het boren naar boven gehaald worden en indien nodig verwisseld. Dat gaat veel sneller dan het traditioneel uitbouwen van de boorstangen met beitel en vervolgens weer inbouwen. Op termijn biedt de ECI-boortechniek, in combinatie met composiet casing (kunststof in plaats van staal) de mogelijkheid om met veel lichtere boortorens te werken. Op lange-termijn kunnen boortorens zelfs vervangen worden door gebruik te maken van kranen. Daarmee wordt de boring veel goedkoper en door de toepassing van kunststoffen, in plaats van corrosiegevoelig staal, de levensduur van de putten sterk verlengt. Het TRECIT-project richtte zich op met name de risico-verminderende aspecten van de ECI-technologie en demonstratie van ECI op grotere diepte en in een gedevieerd boorgat. De toepassing van composiet casing is in dit project niet voorzien en ook niet toegepast. Dat zal in de toekomst plaatsvinden. Het TRECIT demonstratieproject is een drietal werkpakketten opgedeeld om de demonstratie in een aantal logische stappen op te bouwen. Het betrof de onderstaande werkpakketten: 1. Voorbereidingen van de demonstratie van ECI 2. Bouw van een gedevieerde put (op reservoir niveau) met ECI-technologie 3. Bouw van de 2 de gedevieerde put (op reservoir niveau) met ECI technologie Ad 1) Het eerste werkpakket richtte zich op alle voorbereidingen om de ECI-technologie gereed te maken en te kunnen demonstreren in het geothermische doublet van CLG Geothermie BV. Voorafgaande aan voorbereidingen van het TRECIT-project zijn op basis van literatuur studies, off-set putten en een excursie naar een groeve, aannames gedaan met betrekking tot de geologie van het reservoir (Kolenkalk) en de mogelijke boorrisico s. Daarop is de ECI-boortechnologie verder door HWT aangepast om te kunnen voldoen aan deze specifieke condities. Tijdens de voorbereidingsfase is er een test met de apparatuur in Tsjechië uitgevoerd en een back-up scenario uitgewerkt. In Tsjechië bleek dat het gebruik van composiet in de Bottom Hole Assembly nog onvoldoende robuust functioneerde. In het eerste werkpakket is deze composiet lijmverbinding gedemonstreerd, echter niet verder in het tweede werkpakket bij CLG toegepast. 2 / 5

Er zijn in deze fase door CLG aanpassingen aan de boorlocatie (ruimte voor 7 casing string) en aan de boortoren gedaan en er zijn specifieke ECI-issues met sub-contractors besproken. Door Ponooc Earth is financiële deskundigheid ingebracht. Daarmee waren alle noodzakelijke voorbereidingen uitgevoerd voor de TRECIT demonstratie in het werkpakket 2. De volgende concrete punten zijn gerealiseerd in het eerste werkpakket: De putten zijn ontworpen (well design) om de ECI-technologie toepasbaar te maken; Het boorprogramma voor ECI is opgesteld; Een back-up scenario is voorbereid indien er zich tijdens de demonstratie technische problemen zouden voordoen; Er hebben overleggen plaatsgevonden met SodM met betrekking tot de demonstratie van de ECI-technologie; Technische materialen zijn gebouwd en beschikbaar om ECI-technologie uit te voeren; Er heeft een test met de ECI-materialen en composietverlijming plaatsgevonden in Tsjechië; Er zijn aanpassingen aan de boortoren (derrick) van KCA-Deutag gedaan; De Bottom Hole Assembly (BHA) is uitgevoerd met Akiet-composiet materiaal; De boorlocatie is aangelegd en geschikt gemaakt voor ECI-materialen; Opdrachten zijn verstrekt voor de voorbereidingen voor de TRECIT-demonstratie; De topsecties boven het reservoir zijn aangelegd. Naast deze gerealiseerde punten is er ter voorbereiding een excursie georganiseerd naar een groeve in België met vergelijkbaar geologische structuur. Op basis hiervan is een verdere analyse gemaakt van de boorrisico s die in de kolenkalkformatie aangetroffen konden worden. Daar is in het boorprogramma rekening mee gehouden. Het boorprogramma is vervolgens door een Independant Well Examinor gecontroleerd en geverifieerd. Tenslotte is een contingency-plan uitgewerkt in het geval van het verliezen van grote hoeveelheden boorvloeistof dan wel in het geval van enige seismische activiteit. Daarmee is het eerste werkpakket uitgevoerd. Ad2) Het tweede werkpakket richtte zich op het toepassen van de ECI in de reservoirsectie van de eerste put (CAL-GT-04). Tijdens de boring is de ECI-technologie gedemonstreerd en is de technologie in al zijn facetten toegepast. Er is met ECI geboord, het retrieval mechanisme is gebruikt, de casing is met ECI-materialen op de gewenste diepte gezet, de perforatie van de 7 casing string is uitgevoerd en er is een succesvolle welltest uitgevoerd met deze specifieke ECI-well-completion. Tijdens de demonstratie bleken er echter enkele problemen op te treden met het retrievalmechanisme, optimale keuze beitels en reamers en het op diepte snijden van de 7 casing string. Deze technische aandachtspunten zijn in het derde werkpakket opgelost. De volgende concrete punten zijn gerealiseerd in het tweede werkpakket: De eerste geothermische put, reservoir sectie, is succesvol aangelegd met ECI-technologie; De toepassing van ECI-technologie is door deskundigen gemonitord; De ECI-technologie is gedemonstreerd op diepte; Het terug-trek-mechanisme van de ECI-BHA is getest; 3 / 5

De ECI-Bottom Hole Assembly is gedemonstreerd in een gedevieerde put; Diverse configuraties van beitels zijn gebruikt om de optimale boorparameters te bepalen; De 7 casing, van de ECI-string is tot voorbij de breukzone geplaatst en ter hoogte van de breuk (verlieszone) geperforeerd; De reservoir sectie in de eerste put (CAL-GT-04) is getest en gelogged; Debieten en temperatuur zijn geregistreerd tijdens de eerste welltest. Daarmee is het tweede werkpakket uitgevoerd en zijn zowel technische als operationele doelstellingen bereikt. Ad 3) In het derde werkpakket is als eerste stap geconcentreerd op het gereed maken van de ECItechnologie en het oplossen van enkele technische uitdagingen uit het tweede werkpakket. Speciale aandacht heeft daarin het verbeteren van de retrieval technologie in een gedevieerde put gekregen. Door HWT is deze techniek onder de loep genomen en verbeterd. Daarnaast hebben er gesprekken met sub-contactors plaatsgevonden ter verbetering van de casing-cutting technologie. Uiteindelijk bleek een andere sub-contractor een bettere cutting techniek te hebben. Ter voorbereiding van de toepassing van ECI zijn de upper- en intermediate secties van CAL-GT-05 geboord. Alle materialen, inclusief de 7 casing string waren op locatie in gereedheid gebracht en zijn aan verschillende groepen bezoekers getoond. In totaal hebben ca. 220 mensen een bezoek aan de boring gebracht en zijn op de hoogte van ECI en de TRECIT-demonstratie gebracht. Tijdens het inboren van het reservoir, dat op verzoek van SodM met traditionele technologie moest gebeuren, bleek de geologie reeds snel anders te zijn dan verwacht. De Kolenkalk formatie vertoonde hier geen karsten, scheuren of holruimten. Bovendien bleek dat (de top van) deze Kolenkalkformatie in hoge mate weg-geërodeerd was en de dikte van de deze laag beduidend kleiner dan verwacht. In de eerste geologische onderzoeken werd aangenomen dat de Zeelandgroep, met daarin de Kolenkalk formatie, met een hoog carbonaat gehalte, een dikte zou hebben van 1050 meter. In de praktijk bleek deze slechts een pakket van ca. 125 meter een hoog gehalte carbonaat te hebben. Deze voor ECI geschikte geologische laag bevond zich globaal van 1370 tot 1495 meter diepte. Tussen 1495 tot 1560 bevond zich een transitiezone en vanaf 1560 meter diepte werd uitsluitend een zandgesteente aangetroffen (Bosscheveld formatie). Op basis van deze nieuwe geologische inzichten is teruggevallen op het scenario waarbij de ECItechnologie pas toegepast zou worden bij het aantreffen van breuken, karsten of grote holruimten met bijbehorende connectiviteit naar de rest van het reservoir. Ook in de zandsteenlaag zijn deze geologische verschijnselen niet aangetroffen en bood de formatie niet de mogelijkheden om de meerwaarde van de ECI-technologie te demonstreren. Doordat bij ECI met een dichte casing-string gewerkt wordt is het van groot belang tijdens het boren informatie te krijgen over de lagen met een grote connectiviteit, aangezien daar op een later moment de perforaties gezet dienen te worden. Gezien deze kritische factor voor het (thermische) succes van de gehele geothermische bron is besloten om ECI niet louter voor demonstratiedoelen in te zetten en daarbij het belang van een optimale performance (injectiviteit) van CAL-GT-05 te compromitteren. Gedurende het derde werkpakket is verder aandacht besteed aan zaken zoals communicatie, analyse, rapportage, het 4 / 5

formuleren van vervolgstappen/investeringsplan en het uitwerken van de eerste contouren voor de verdere uitrol van ECI en de toepassing van composiet materialen. De volgende concrete punten zijn gerealiseerd in het derde werkpakket: Het aanpassen van onderdelen van de ECI-technologie ter verbetering van de performance; Testen en analyse van verbetering van de BHA-retrieval techniek; Testen van de casing cutting techniek; Het gereed leggen van materialen voor gebruik van ECI in reservoir sectie CAL-GT-05; Het geven van excursies en presentaties m.b.t. TRECIT demonstratie project (ca 220 personen); Het schrijven van artikelen en berichten op websites e.d. over de demonstratie; Het evalueren en schrijven van een eindrapportage m.b.t. het TRECIT rapport; Het formuleren van vervolgstappen in de ontwikkeling van ECI en composiet materialen met als einddoel goedkopere geothermiebronnen en die langer mee gaan; Het klaarmaken van een investeringsplan voor de verder ontwikkeling van ECI en composiet materialen met ondersteuning van Ponooc Earth. Samengevat kan geconcludeerd worden dat de ECItechnologie in al zijn facetten gedemonstreerd is en dat het bewezen heeft een bijdrage te kunnen leveren aan het verminderen van boorrisico s. De eerste twee werkpakketen zijn volgens plan uitgevoerd. Daarbij is bij het tweede werkpakket gebleken dat enkele onderdelen van de ECI-technologie nog verdere verbetering behoeven. Dit demonstratieproject heeft, door de verschillende leerpunten, bijgedragen aan het verbeteren van de ECIboortechniek en haar toepasbaarheid. Het derde werkpakket is volgens plan voorbereid en alle materialen en sub-contractors waren in gereedheid gebracht. Door onvoorziene geologische omstandigheden bleken de randvoorwaarden voor een goede en zinvolle demonstratie van ECI afwezig bij de tweede put (CAL-GT-05). De Kolenkalklaag, waar mogelijke boorrisico s op de loer lagen, was veel minder dik en er werden geen duidelijke injectiezones aangetroffen. Hierdoor was onduidelijk waar de perforaties gezet zouden moeten worden bij het gebruik van een ECI casing string. Derhalve is in het derde werkpakket afgezien van de daadwerkelijke toepassing van de ECI-boortechniek. Wel is gedurende dit werkpakket inhoud gegeven aan zaken zoals: communicatie, rondleiden bezoekers, analyse, rapportage en verdere planvorming. Op basis van de ervaringen uit het TRECIT-project worden de volgende stappen voorbereid naar de toepassing van ECI in combinatie met composiet materialen en zal deze technologie een bijdrage kunnen gaan leveren aan goedkopere geothermische bronnen met een lange levensduur. Daarmee wordt de toepassing van geothermie aantrekkelijker en de kostprijs van duurzame aardwarmte verlaagd. Het project is uitgevoerd met subsidie van het Ministerie van Economische Zaken, Nationale regelingen EZ-subsidies, Topsector Energie uitgevoerd door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. 5 / 5