Analýza možností realizace geotermálních vrtů ve velmi tvrdých horninách

Milan Vašek

Doctoral thesis

Analysis of the Possibilities of Geothermal Wells Realization in Very Hard Rocks

Abstract:

S rostoucí poptávkou po energiích lidé začali hledat a vyvíjet nové alternativní zdroje energie. Jedním z těchto zdrojů je geotermální energie. Ačkoli je vrtání vrtů pro geotermální energii dosti podobné vrtání ropy a zemního plynu, existují některé jeho aspekty, které jsou jedinečné. Hlavní problémy spojené s geotermálním vrtáním souvisí především s tvrdostí vrtaných vyvřelých a metamorfovaných hornin a vysokou teplotou formace Při vrtání geotermálních vrtů se také vyskytují další specifické problémy, včetně úplné ztráty cirkulační kapaliny (výplachu), nízké rychlosti vrtání tvrdé horniny, časté poškození nebo velmi rychlé opotřebení používaných vrtných nástrojů, poruchy vlivem vysokých teplot zejména zařízení pro směrové vrtání a případných hydromotorů používaných při vrtání, rozpadu struktury vrtné kapaliny při vysokých teplotách, vysokého krouticího momentu vrtné kolony, ztráty cementové kaše při cementaci. Postupným získáváním znalostí o problematice z realizace geotermálních vrtů a tyto zkušeností se postupně promítají při realizace a příprav dalších geotermálních projektů. Nejdůležitější je analýza vzniklých problémů, které se vyskytly během procesu vrtání.

Abstract:

With the increasing demand for energy, people began to search and develop new alternative sources of energy. One of these sources is geothermal energy. Although drilling wells for geothermal energy is quite similar to drilling for oil and natural gas, there are some aspects of it that are unique. The main problems associated with geothermal drilling are mainly related to the hardness of the igneous and metamorphic rocks being drilled and the high temperature of the formation There are also other specific problems when drilling geothermal wells, including complete loss of circulating fluid (mud), low drilling speed in hard rock, frequent damage or very rapid wear of the drilling tools used, failure due to high temperatures, especially of directional drilling equipment and possible hydraulic motors used in drilling, breakdown of the structure of the drilling fluid at high temperatures, high torque of the drill string, loss of cement slurry during cementation. By gradually acquiring knowledge about issues from the implementation of geothermal wells, and this experience is gradually reflected in the implementation and preparation of other geothermal projects. The most important is the analysis of the resulting problems that occurred during the drilling process.

Keywords

geotermální vrtání, pažnicové kolony, výplach, cementace, vrtné nástroje

Keywords

geothermal drilling, casing, mud, cementation, drilling tools

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 7. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Antonín Kunz

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Geologické inženýrství (čtyřleté) / Geologické inženýrství