Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Zielsetzung des ZoDrEx Projektes ist mittels Bohren, Komplettierung und probaten Produktionstechnolo-gien Risiken betreffend EGS Projekten zu reduzieren. ZoDrEx wird innovative Technologien im kristallinen Gestein testen und validieren: 1) Gerichtetes Hammer-Bohren unter starker Ablenkungen. 2) Zonare Iso-lationsmethoden um mehrstufige Stimulationen zu garantieren. 3) Produktionsautomatisation, Korrosions-schutz und Überwachung zur Optimierung und Sicherung von EGS Kraftwerken. GES verantwortet Punkt 2, unterstützt in Punkt 1 und 3 und ist der Gesamtkoordinator des ZoDrEx Projektes. ETH wird mittels Modellrechnungen und Datenanalysen die zonaren Isolationstests planen, Bohrloch-Charakteristiken ana-lysieren und die Ergebnisse interpretieren. ETH unterstützt zusätzlich bei Wasserprobenentnahmen und dessen chemische Analysen für das Geothermie-Kraftwerk Rittershofen.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
ZoDrEx aims at demonstrating drilling, completion and production technologies reducing risks associated to EGS projects. ZoDrEx will test and validate innovative technologies in crystalline rock: 1) Percussion drilling performed directionally at high deviation, 2) Zonal isolation methods ensuring multi-stage stimulation 3) Production automation, corrosion protection, and environmental monitoring, to optimize and secure pro-duction facilities. GES is responsible for part 2, contributor in parts 1 and 3, and is the global coordinator of the ZoDrEx project. ETH will use its modelling and data analyses capabilities to plan the zonal isolation tests and interpret the data along with their analyses of the borehole characteristics. ETH will also contribute to the effluent sampling and chemical analyses of the Rittershoffen geothermal plant.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
L'objectif du projet ZoDrEx est de réduire les risques liés aux projets EGS grâce au forage, à la complétion et aux technologies de production éprouvées. ZoDrEx testera et validera des technologies innovantes dans les roches cristallines : 1) forage dirigé au marteau sous fortes déviations. 2) Méthodes d'iso-lation par zones pour garantir des stimulations à plusieurs niveaux. 3) Automatisation de la production, protection contre la corrosion et surveillance pour optimiser et sécuriser les centrales EGS. GES est responsable du point 2, soutient les points 1 et 3 et est le coordinateur général du projet ZoDrEx. L'ETH planifiera les tests d'isolation par zone à l'aide de modèles de calcul et d'analyses de données, analysera les caractéristiques des puits et interprétera les résultats. L'EPF apporte également son soutien pour les prélèvements d'échantillons d'eau et leurs analyses chimiques pour la centrale géothermique de Rittershoffen.
|
Schlussbericht
(Deutsch)
|
Ziel des ZoDrEx-Projekts ist die Demonstration und das Benchmarking von innovativer Bohrtechnologie, Bohrlochausrüstungen und Stimulationstechnologien, die die technischen und wirtschaftlichen Erfolgsaussichten von Geothermie-, Wärmespeicher- und CCS-Anwendungen erhöhen. Zu den innovativen Lösungen, die im unterirdischen Felslabor von Bedretto getestet und demonstriert wurden, gehören Hammerbohrungen von großen Bohrlöchern mit einem Durchmesser von 8,5 Zoll in der gleichen Größe, wie tiefe Geothermiebohrungen abgeteuft werden, sowie zonale Isolationstechnologien in diesen Bohrlöchern zur Stimulation einzelner Bohrlochabschnitte. Im Projekt ZoDrEx konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass die Hammerbohrtechnik auch bei stark abgelenkten und horizontalen Bohrungen mit Durchmessern von 8,5 Zoll bis zu Längen von mindestens 400 m auch ohne Richtbohrtechnik eine qualitativ gute und kostengünstige Alternative zu konventionellen Rotarybohrungen darstellt. Streng genommen gilt dies derzeit vor allem dort, wo klares Wasser als Bohrspülung eingesetzt werden kann. Als Einsatzgebiete sehen wir derzeit vor allem Wärmespeicherprojekte und mitteltiefe Geothermieprojekte im kristallinen Gestein. Die Zukunft der Hammerbohrtechnik für tiefe geothermische Anwendungen hängt jedoch noch davon ab, inwieweit es möglich sein wird, den Hammer auch mit Bohrspülung anzutreiben. Es wurden verschiedene zonale Isolationstechnologien demonstriert und verglichen, die vor allem für die Entwicklung von EGS, aber auch ganz allgemein für die Erhöhung der Durchlässigkeit beim Anschluss von Bohrungen ans Reservoir in Hydrothermalen- und Wärmespeicherprojekten von großer Bedeutung sind. ZoDrEx hat damit die Grundlage geschaffen, um die Energieerträge zum Teil erheblich zu steigern, die Einsatzrisiken verschiedener Technologien besser abzuschätzen und damit die Wirtschaftlichkeit geothermischer Systeme insgesamt zu erhöhen. Darüber hinaus können wir Reservoir- und Bohringenieuren Auslegungskriterien und Entscheidungsgrundlagen liefern.
|
Schlussbericht
(Englisch)
|
The ZoDrEx project aims at demonstrating and benchmarking of drilling, completion and stimulation products and technologies that will increase the technical and economical chances of success in geothermal, heat storage and CCS applications. The innovative solutions been tested and demonstrated at the Bedretto underground rock laboratory include hammer drilling of large 8.5 inch diameter boreholes in the same size as deep geothermal wells are drilled, and zonal isolation technologies in these boreholes for the stimulation of individual borehole sections. In the ZoDrEx project it was clearly demonstrated that the hammer drilling technique is a qualitatively good and cost-effective alternative to conventional rotary drilling even for highly deviated and horizontal wells with diameters of 8.5 inch up to lengths of at least 400 m, even without directional drilling technology. Strictly speaking, this currently applies primarily where clear water can be used as drilling fluid. We currently see heat-storage projects and medium-depth geothermal projects in crystalline rock as the primary areas of application. However, the future of hammer drilling technology for deep geothermal applications still depends on the extent to which it will be possible to drive the hammer using drilling fluid as well. Different zonal isolation technologies were demonstrated and compared, which can be of great importance primarily for the development of EGS, but also more generally for increasing the permeability when connecting wells with the reservoir in hydrothermal and heat storage projects. ZoDrEx has thus provided the basis for increasing energy yields, in some cases significantly, and for better assessing the deployment risks of different technologies, thus boosting the overall economics of geothermal systems. In addition, we can provide reservoir and drilling engineers with design criteria and a basis for decision-making.
Zugehörige Dokumente
|
Schlussbericht
(Französisch)
|
Le projet ZoDrEx vise à démontrer et à comparer les produits et technologies de forage, de complétion et de stimulation qui augmenteront les chances de réussite technique et économique des applications géothermiques, de stockage de chaleur et de CCS. Les solutions innovantes testées et démontrées au laboratoire souterrain de Bedretto comprennent le forage à l'aide d'un marteau de grands trous de forage de 8,5 pouces de diamètre, de la même taille que celle des puits géothermiques profonds, et des technologies d'isolation zonale dans ces trous de forage pour la stimulation de sections individuelles de ces trous. Dans le projet ZoDrEx, il a été clairement démontré que la technique de forage au marteau est une alternative qualitativement bonne et rentable au forage rotatif conventionnel, même pour les puits fortement déviés et horizontaux d'un diamètre de 8,5 pouces jusqu'à des longueurs d'au moins 400 m, même sans technologie de forage directionnel. À proprement parler, cela s'applique actuellement principalement là où l'eau claire peut être utilisée comme fluide de forage. Les projets de stockage de chaleur et les projets géothermiques de moyenne profondeur dans les roches cristallines sont actuellement les principaux domaines d'application. Cependant, l'avenir de la technologie de forage à marteau pour les applications géothermiques profondes dépend encore de la mesure dans laquelle il sera possible d'entraîner le marteau en utilisant également le fluide de forage. Différentes technologies d'isolation zonale ont été démontrées et comparées, ce qui peut être d'une grande importance principalement pour le développement de l'EGS, mais aussi plus généralement pour augmenter la perméabilité lors de la connexion des puits avec le réservoir dans les projets hydrothermaux et de stockage de chaleur. ZoDrEx a donc fourni la base pour augmenter les rendements énergétiques, dans certains cas de manière significative, et pour mieux évaluer les risques de déploiement des différentes technologies, ce qui permet d'améliorer l'économie globale des systèmes géothermiques. En outre, nous pouvons fournir aux ingénieurs de réservoir et de forage des critères de conception et une base pour la prise de décision.
|
