Analysis of drilling and well completion technology for geothermal wells in Poland as a result of a EEA international project in cooperation with Iceland

• Autorzy: Wilgusz T. , Sapińska-Śliwa A. , Tulinius H. , Wiśniowski R. , Kruszewski M. , Śliwa T. , Kowalski T.

Warianty tytułu

PL

Analiza technologii wiercenia oraz konstrukcji otworów geotermalnych w Polsce jako rezultat międzynarodowego projektu EOG we współpracy z Islandią

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Iceland is known to be a one of the leading countries in geothermal energy research, mainly due to its unique geological location and active volcanism. Around 90% of heating and hot water requirements in Icelandic households are provided by geothermal energy sources. Process of drilling a geothermal well is not an easy procedure as it involves consideration of many different aspects prior to drilling in order to avoid unexpected accidents and ensure safe drilling operations. Recent case studies from Iceland have shown that use of low enthalpy geothermal resources with heat pumps might be even more efficient than risky and expensive deep high-temperature drilling escapades. The geothermal drilling technology currently being in use in Iceland for low and high temperature geothermal wells and previous successful case scenarios are thought to be undeniably helpful for growing interests in low enthalpy geothermal resources in Poland. In following work, many aspects related to drilling of geothermal wells in Lądek-Zdrój, Sochaczew and Konstantynów Łódzki are presented. Positive outcome of these drilling escapades will have a major impact on development of geothermal systems in Poland. Additionally, most important matters of well testing of mentioned wells are described.

PL

Islandia, dzięki swojej unikalnej geologii, dużej aktywności wulkanicznej, jest obecnie krajem, który przoduje w rozwoju energetyki geotermalnej. Około 90% zapotrzebowania na ogrzewanie oraz gorącą wodę na wyspie jest dostarczane dzięki energii geotermalnej. Proces wiercenia otworu geotermalnego jest wysoko skomplikowanym zabiegiem. Wymaga uwzględnienia wielu różnych czynników jeszcze przed rozpoczęciem projektu, aby zapobiec niespodziewanym wypadkom oraz zapewnić bezpieczne urabianie górotworu. Ostatnie wiercenia na Islandii pokazały, że użycie instalacji geotermalnej niskich entalpii wraz z pompą ciepła może okazać się bardziej efektywne niż kosztowne oraz ryzykowne wysokotemperaturowe, głębokie wiercenia geotermalne. Technologia wiercenia otworów geotermalnych niskich i wysokich entalpii na Islandii oraz udane przypadki otworów o dużej produktywności niewątpliwie pomogą w rozwoju energetyki geotermalnej, szczególnie niskich temperatur, w Polsce. W pracy opisano wiele zagadnień związanych z planowanymi do wykonania otworami geotermalnymi w Lądku-Zdroju, w Sochaczewie oraz w Konstantynowie Łódzkim. Pozytywny efekt wiercenia tych otworów ma duże znaczenie dla rozwoju geotermii w Polsce. Dodatkowo opisano najważniejsze zagadnienia związane z testowaniem wykonanych otworów pod kątem zasobów.

Słowa kluczowe

EN

geothermal drilling; geothermal boreholes; geothermal wells; design of geothermal boreholes; EEA international project

PL

wiercenia geotermalne; otwory geotermalne; odwierty geotermalne; konstrukcje otworów geotermalnych; projekt EOG

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 56, nr 2
• Strony: 215--234
• Opis fizyczny: Bibiogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Wilgusz T.

• AGH University of Science and Technology in Krakow, Drilling, Geoenergetics Laboratory, Oil and Gas Faculty, Poland

autor

Sapińska-Śliwa A.

• AGH University of Science and Technology in Krakow, Drilling, Oil and Gas Faculty, Poland

autor

Tulinius H.

• Orkustofnun National Energy Authority, Reykjavik, Iceland; e-mail: www.orkustofnun.is and ÍSOR Iceland GeoSurvey, Reykjavík, Iceland

autor

Wiśniowski R.

• AGH University of Science and Technology in Krakow, Drilling, Oil and Gas Faculty, Poland

autor

Kruszewski M.

• Department of Advanced Drilling Technologies at International Geothermal Centre (GZB) in Bochum, Germany

autor

Śliwa T.

• AGH University of Science and Technology in Krakow, Geoenergetics Laboratory Drilling, Oil and Gas Faculty, Poland

autor

Kowalski T.

• AGH University of Science and Technology in Krakow, Geoenergetics Laboratory Drilling, Oil and Gas Faculty, Poland

Bibliografia

• 1. Axelsson, G. and Steingrímsson, B. 2012. Logging, testing and monitoring geothermal wells. Proceedings of the “Short Course on Geothermal Development and Geothermal Wells”, UNU-GTP and LaGeo, Santa Tecla, El Salvador, 20 pp.
• 2. Ciężkowski, W. 1980. Hydrogeologia i hydrochemia wód termalnych Lądka Zdroju. Probl. Uzdrow. No. 4 (in Polish).
• 3. Ciężkowski i in. 2016 – Ciężkowski, W., Marszałek, H. i Wąsik, M. 2016. Projekt robót geologicznych poszukiwania wód termalnych otworem LZT-1 w Lądku-Zdroju. EUROGEO – Geologia, Hydrogeologia, Ekologia, Wrocław (in Polish).
• 4. Gonet, A. i Sliwa, T. 2008a. Konstrukcje otworowych wymienników ciepła, Constructions of borehole heat exchangers. Materiały konferencyjne Czysta energia, czyste środowisko, eds. I. Soliński; Małopolsko-Podkarpacki Klaster Czystej Energii, Kraków (in Polish).
• 5. Gonet, A. i Sliwa, T. 2008b. Thermal response test on the example of borehole heat exchangers in Ecological Park of Education and Amusement “OSSA”, Transport & Logistics, spec. iss.
• 6. McInnes, M.B. 2010. Genie Impact Drills Synopsis of a New Hard Rock Drilling Development Australian Geothermal Conference 2010, Adelaide, Australia, pp. 52-58 (in Polish).
• 7. Mokrzycki i in. 2016 – Mokrzycki, E., Bujakowski, W., Bielec, B. i Pasek, P. 2016. Projekt robót geologicznych na poszukiwanie i rozpoznawanie wód termalnych otworem Konstantynów Łódzki GT-1 w Konstantynowie Łódzkim, powiat pabianicki. Kraków: IGSMiE PAN (in Polish).
• 8. Sanner, B. 2004. Technologie i rozwój zastosowania geotermalnych pomp ciepła. Technika Poszukiwań Geologicznych Geotermia Zrównoważony Rozwój R. 43, nr 5–6, pp. 17–25 (in Polish).
• 9. Sapińska-Śliwa i in. 2017 – Sapińska-Śliwa, A., Wiglusz, T., Kruszewski, M., Śliwa, T., Wiśniowski, R. i Kowalski, T. 2017. Geothermal Drilling – Techniques and Side Aspects (Wiercenia geotermalne – Techniki oraz zagadnienia poboczne). Laboratory of Geoenergetics Book Series Vol. 4, Drilling, Oil and Gas Foundation, Kraków (in Polish).
• 10. Śliwa i in. 2011 – Śliwa, T., Mazur, M., Gonet, A. i Sapińska-Śliwa, A. 2011. Wiercenia udarowo-obrotowe w geoenergetyce (Hammers-rotary drilling for geoenergetics). Wiertnictwo, Nafta, Gaz Vol. 28, No. 4, pp. 759–770 (in Polish).
• 11. Śliwa i in. 2015 – Śliwa, T., Mazur, M., Gonet, A., Sapińska-Śliwa, A. 2015. Wykonywanie otworowych wymienników ciepła – wiercenia udarowo-obrotowe, GLOBEnergia+. Odnawialne Źródła Energii i Efektywność Energetyczna No. 1 (in Polish).
• 12. Śliwa i in. 2016 – Śliwa, T., Sapińska-Śliwa, A., Knez, D., Bieda, A., Kowalski, T. i Złotkowski, A. 2016. Borehole heat exchangers: production and storage of heat in the rock mass, monograph. ed. Tomasz Śliwa, Laboratory of Geoenergetics Book Series vol. 2, Kraków, Drilling, Oil and Gas Foundation, 175 (in Polish).
• 13. Śliwa, T., Śnieżek, P. 2012. Drilling bits in percussive-rotary drilling technology (down the hole DTH). AGH Drilling Oil Gas Vol. 29, No. 4, pp. 453–462 (in Polish).
• 14. Szarszewska, Z. i Madej, E. 1974. Sprawozdanie z badań związanych z poszukiwaniem wód termalnych w Lądku-Zdroju. Warszawa: BPiUTBU Balneoprojekt (not published work) (in Polish).
• 15. Thorhallsson, S. 2008. Geothermal Drilling and Well Pumps, Presented at the Workshop for Decision Makers on Direct Heating Use of Geothermal Resources in Asia, organized by UNU-GTP, TBLRREM and TBGMED, in Tianjin, China, 11–18 May, 2008.
• 16. Tott i in. 2016 – Tott, M., Bystroń, K., Długosz, P. i Miluk, A. 2016. Projekt robót geologicznych na poszukiwanie i rozpoznawanie wód termalnych otworem Sochaczew GT-1 na terenie miasta Sochaczew, gminy miasto Sochaczew, województwo mazowieckie. PRO-INVEST SOLUTIONS, Sochaczew (in Polish).
• 17. Wittig i in. 2015 – Wittig, V., Bracke, R. i Hyun-Ick, Y. 2015. Hydraulic DTH Fluid/Mud Hammers with Recirculation Capabilities to Improve ROP and Hole Cleaning For Deep, Hard Rock Geothermal Drilling, Proceedings World Geothermal Congress, Melbourne, Australia, pp. 1–9.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).