Transcript IF Technologie - Geologie voor geothermische

Geologie voor geothermische
warmtewinning
Masterclass Houten
7 mei 2014
Richard Rijkers
Agenda
 Hoe krijg ik goede geologische informatie voor een
betrouwbaar geothermisch reservoirmodel ?
 Met welke risico’s van de ondergrond heb ik te maken en
hoe kan ik maatregelen treffen ?
Resultaat P90-P50-P10
Boorprognose en realisatie
Geologie – SEDIMENTOLOGIE en DIAGENESE
Afzettingsmilieu
Very good
Good
Medium
Non res.
zandstenen (en kalksteen)
Reservoirkwaliteit
PHIE %porositeit K mD
Aeolian Dune sands
Sand flats & aeolian dune
Sand flats & fluvial
Desert ponds & mud flat
18 >
12-18
8-12
0-8
permeab
100 mD>
10 – 100 mD
0.1 – 10 mD
< 0.1
Porien
Kleimineralen
Boorkernen
Boorgatmetingen

Boorgatmetingen

Kernanalyse

Relatie porositeit
permeabiliteit

Geothermische
gradient
Temperature [°C]
50
0
0
Depth [m]
1000
2000
3000
4000
AAA-01
BBB-01
gradient
5000
100
150
Breuken en compartimentalisatie
•
Breuken in een reservoirblok zijn een risico voor de geothermische
produktie door kleismering en cataclasis
Seismische lijn
Microscoop
Veldontsluiting
Breuken en compartimenten
strike slip
sH
sH
oblique
reversed
Geothermische energie berekening
 Potentieel geothermische resource Heat in Place ~
geothermische energie in water volume:
EHIP  c p V  (Tproduction  Tinjection)
 Effectieve geothermische energie ~ geothermische energie
bij bron minus benodigde pomp energie
Eeff . geoth  Eresflow  E pump
CoP  Eresflow / E pump
Reservoir calculaties – ONZEKERHEDEN

Dikte en N/G
D = 65 - 75m NG = 75%

Kh / Kv
0,3 – 0,9

Geologische reservoir heterogeniteit
eolian, braided, meandering, barriers, coastal, tidal

Diepte en temperatuur
2300 - 2350 m

Porositeit en permeabiliteit
15 - 18%, 100 - 450 mD

Zoutgehalte
230 - 255 mg/l

Breuken
Kleismering en cataclasis
Geothermische calculaties – ZEKERHEDEN

Doubletontwerp (produktie – injectie afstand)

Well design: pijp diameters, clean up en (filter) completion

Hydraulische (over-)druk

Pomp- en electrisch vermogen en COP
Onzekerheidsanalyse
P90-P50-P10
Power
flow rate
transmissivity
porosity
porosity / permeability relation
thickness N/G
Δ temperature
reservoir
temperature
injectiontemperature
Geologisch onderzoek
(OV, SDE, SEI, MbW-SodM, WABO, drilling)
1 Seismische interpretatie, structuur en reservoireigenschappen
2 Voorlopig doublet ontwerp met well design
3 Geothermische prognose MWth (P90-P50-P10)
4 Risico-inventarisatie (ondergrond, drilling en exploitatie)
5 Concept business case geothermie
GO NOGO
6 Boorprognose, putontwerp, completion en test programma
7 Kwantificering risico’s (maatregelen, geld en tijd)
8 Projectplan met realisatiebegroting
GO NOGO
Geologisch onderzoek ?
OV, SDE, SEI, MbW-SodM, WABO, drilling, exploitatiefase
Data:
www.nlog.nl en aanvullende seismische data
Ontwerp:
geologen, geofysici, reservoir engineer, well engineers
Realisatie:
boorstelling, vergunningen en ervaren boorpersoneel
Project management: werkplan, begroting, planning, risicomanagement en HSEQ
Risico’s die kunnen optreden bij het boren
 Van geologische aard (SEI)
gegeven door de ondergrond
–
–
–
–
–
Lagere porositeit/permeabiliteit
Lager dikte en N/G
Gelaagdheid en anisotropie
Breuken
(gas, olie, H2S zoutgehalte)
 Van menselijke aard (verzekering)
door menselijk handelen
– Stuck-in-hole (bit, tool of packer)
– Blow out
– Onkundigheid gedurende reservoirtesten
– Drilling fluid invasion
Risico’s die kunnen optreden gedurende
exploitatie van aardwarmte
 Afname van productiviteit en maatregelen
scaling
- inhibitors gebruiken (waterkwaliteit)
corrosie:
- staalkwaliteit (casing, completion en installatie)
temperatuur:
- monitoring en reservoir management
radio-activiteit (Pb)
- inhibitors gebruiken
pomp defect
- onderhoud en monitoring
pomp ‘plafonds’ (SodM):
- nabije olie en gasvelden
- micro-seismiciteit
Risicomanagement

Voor een (boor-)project wordt een risicoregister gemaakt met:
technisch (geologisch/booroperaties/exploitatie), juridisch,
financieel, organisatorisch en maatschappelijke issues

Ieder risico heeft een (1) kans (0-100%), (2) oorzaak, (3)
gevolg (4), risico-eigenaar, (5) beheersmaatregel, (6)
verwachtingswaarde (kans*gevolg) in geld en tijd

‘Gewogen’ risico’s daarna alloceren: (a) verzekeren, (b)
wegleggen bij contractor of (c) zelf nemen.
Contractvormen
• Risico’s grotendeels zelf nemen:
o Day rate boren of “lumpsum” afweging maken
o Voldoende eigen vermogen (RABO-eis)
o Voldoende geld achter de hand als ‘risicoreservering’
o Gemiddeld financieel beter, maar kans op dure misser
o Met “eigen” adviseurs samen project maken
o Wat/hoe/kosten diverse verzekeringen
• Risico’s grotendeels wegleggen:
o Turn key contract of warmteafname contract
o Gemiddeld hogere prijs, maar geen kans op dure misser
Wrap up
• De betrouwbaarheid van het geologisch onderzoek en het
advies is afhankelijk van:
1. Beschikbaarheid, kwaliteit en dichtheid van ondergrondgegevens
2. Ervaring van geologisch team, kennisnivo en risicobewustzijn voor geothermie
3. Klantvraag en beschikbaar budget
• Met een gedegen risicoanalyse kan een geothermisch project
beter in detail ontworpen worden.
1. Geologische en boorrisico’s kunnen vooraf worden geanalyseerd en gecalculeerd
in tijd en geld.
2. Op maat gesneden risicoregisters met tijdige maatregelen maken het project
(a) goedkoper en kan er een (b) scherper boorcontract met de markt worden
vastgesteld (c) bij een lager risicoprofiel.
Heeft u vragen ?
IF Technology
Velperweg 37
026 – 3535 565
[email protected]
www.iftechnology.nl