Review on the Geothermal Drilling: Towards the Greener Energy

Mohammed AYOOB HAMAD

Bakalářská práce

Abstract:

This thesis provides analysis of geothermal well development practice and technology in its role to bring about the global transition to progressively cleaner and cleaner energy systems. Geothermal Energy is a low-emission, dispatchable substitute for fossil fuels but geothermal well development poses special technical challenges from adverse subsurface temperatures, corrosive fluids, and hard rocks. In contrast to drilling for oil and gas, the research is centered on well design, casing and cementing methods, drilling equipment, and economics. The thesis also examines new technologies such as directional drilling and Enhanced Geothermal Systems (EGS) aimed at advancing geothermal development in less accessible regions. Some field case histories are given, e.g., Indonesian, Icelandic, Kenyan, and US geothermal developments. These are used to demonstrate success and some common problems that afflict geothermal drilling, including stuck pipe, lost circulation, and high non productive time (NPT). The studies show that geothermal drilling is more complex and expensive than conventional drilling, although constant improvements in materials, tools, and planning are making projects viable. Through the integration of technical analysis learning and field experience, the review offers solutions to improve drilling performance, reduce risks, and enable large-scale application of geothermal energy. Generally, through ongoing innovation and improved field management, geothermal drilling can be a significant contributor to future energy supply.

Abstract:

Tato diplomová práce poskytuje analýzu praxe a technologie rozvoje geotermálních vrtů v jejich roli při přechodu na postupně čistší a čistší energetické systémy na celosvětové úrovni. Geotermální energie je nízkoemisní, regulovatelnou alternativou fosilních paliv, ale rozvoj geotermálních vrtů přináší zvláštní technické výzvy, jako jsou nepříznivé podzemní teploty, korozivní kapaliny a tvrdé horniny. Na rozdíl od vrtání pro ropu a plyn se výzkum zaměřuje na návrh vrtů, metody obalování a cementování, vrtné zařízení a ekonomiku. Práce také zkoumá nové technologie, jako je směrové vrtání a vylepšené geotermální systémy (EGS), které mají za cíl pokročit v geotermálním rozvoji v méně přístupných oblastech. Některé případové studie z terénu jsou uvedeny, např. indonéské, islandské, keňské a americké geotermální projekty. Tyto příklady jsou použity k demonstraci úspěchů a některých běžných problémů, které postihují geotermální vrtání, včetně zaseknuté trubky, ztráty cirkulace a vysokého neproduktivního času (NPT). Studie ukazují, že geotermální vrtání je složitější a dražší než konvenční vrtání, i když neustálé zlepšování materiálů, nástrojů a plánování činí projekty životaschopnými. Integrací technické analýzy a terénních zkušeností přehled nabízí řešení pro zlepšení výkonu vrtání, snížení rizik a umožnění rozsáhlé aplikace geotermální energie. Obecně platí, že díky neustálé inovaci a zlepšenému řízení v terénu může geotermální vrtání významně přispět k budoucímu zásobování energií.

Keywords

Geotermální energie, geotermální vrtání, návrh vrtu, obsazení a cementace, ekonomická analýza.

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 8. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ali Jagar, M.Sc., Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Petroleum Engineering / Petroleum Engineering