Światowy Kongres Geotermalny 2010

W dniach 25-30 kwietnia 2010 r. w kurorcie Nusa Dua na Bali w Indonezji odbył się Światowy Kongres Geotermalny. Jego organizatorem była Międzynarodowa Asocjacja Geotermalna (IGA) oraz Asocjacja Geotermalna Indonezji (INGA) pod patronatem Ministerstwa Energii i Zasobów Mineralnych Republiki Indonezji. Hasło przewodnie kongresu brzmiało: "Geothermal - Energy to Change the Word" (Geotermia - energia dla przemiany świata)

Rock mass thermal analysis in underground thermal energy storage (UTES)

In the article, there has been described research conducted in underground thermal energy storage (UTES). There have been also presented temperature measurements led in thermo-piezometric boreholes. On the basis of the measurements, the correctness assessment of borehole heat exchangers (BHE) arrangement has been accomplished

Geoenergetics Laboratory – 10 years of activity at the AGH University of Science and Technology in Krakow

Dynamiczny rozwój systemów pozyskiwania energii odnawialnej, a także racjonalizacja gospodarki cieplnej, przyczyniły się 10 lat temu do budowy Laboratorium Geoenergetyki na Wydziale Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie. Jednym z ważnych czynników decydujących o budowie są wcześniejsze prace nad wykorzystaniem wyeksploatowanych i negatywnych otworów do celów geotermalnych. Prowadzone aktualnie w Laboratorium badania dzisiaj i jego funkcje zostały opisane w niniejszym artykule. Laboratorium bazuje na różnych typach otworowych wymienników ciepła. Zostały one zbadane pod kątem ich efektywnej przewodności cieplnej λef i odporności termicznej Rb. Przeprowadzone w nich testy reakcji termicznej wykorzystano do opracowania metodyki i weryfikacji testów przewodnictwa cieplnego wymienników otworowych. Wyniki takiego testu mogą być stosowane do optymalizacji struktury i technologii eksploatacji dużych podziemnych magazynów ciepła bazujących na otworowych wymiennikach ciepła. System wymienników otworowych może współpracować z różnymi typami kolektorów słonecznych, które w odpowiedniej strefie klimatycznej mogą być idealnym źródłem do regeneracji zasobów podziemnego magazynu ciepła.The dynamic development of renewable energy recovery systems and also the rationalization of heat management gave spur to the 10 year construction agh of the Geoenergetics Laboratory at the Drilling, Oil and Gas Faculty AGH University of Science and Technology (DOGF AGH-UST) in Krakow. One of the important factors deciding about the build are previous works on adapting depleted and negative wells. Research carried out at the Laboratory up today and its usability functions are described in the paper. The laboratory is based on various types of borehole heat exchangers. They were investigated in view of their design for their effective thermal conductivity λef and thermal resistance Rb. The thermal response tests were used for elaborating the BHE thermal conductivity test. It can be used for optimizing the structure and technology of the exploitation of large underground heat storages with borehole heat exchangers. This system can co-operate with various types of solar collectors which in an appropriate climate zone may be a perfect source to be used for charging underground heat storage

Hydraulic fracturing in systems of geothermal energy utilization (EGS, HDR)

This work reviews possibility of using the heat from impermeable hot dry rock formations. Significant development in hydraulic fracturing technique in a last few years have a result in making accessible sources of energy from impermeable rocks, including hot dry rocks, which wasn't possible before. This paper presents the idea of utilization the EGS system which is based on forced and closed water circulation in a natural and permeable geological reservoir or in a reservoir, where the fractured zone was created artificially by for example hydraulic fracturing treatment. The article shows also an examples of recent EGS/HDR systems around the world

Hammers-rotary drilling for geoenergetics

Wiercenia udarowo-obrotowe stosowane są od dawna. Obecnie przeżywają swój renesans dzięki technologii dolnego młotka DTH (down the hole). Wiercenia takie na dużą skalę stosuje się do wykonywania otworowych wymienników ciepła, szczególnie w skałach twardych. W dużych instalacjach podziemnych magazynów ciepła konieczne bywa wywiercenie dziesiątek, a nawet setek otworów. Dążono zatem do opracowania techniki szybkiego urabiania skał z zachowaniem pionowości otworów. Do tego celu zaadoptowana została technika wiercenia udarowo-obrotowego (DTH).Hammer-rotary drilling have long been known. Currently experiencing its second youth thanks to technology DTH (down the hole). Drilling such a large scale is used to perform borehole heat exchangers, especially in hard rocks. In large installations, underground thermal energy storages is sometimes necessary to drill tens and even hundreds of boreholes. Was needed so quickly quarrying technique while maintaining the vertical holes. For this purpose, has been adapted down the hole drilling

The application of Vacuum Insulated Tubing in Deep Borehole Heat Exchangers

The world’s demand for energy is constantly increasing mainly due to population growth and improved living standards. Currently, the share of electricity generation is 37 of the global primary energy consumption. Fossil-based electricity production is accounted for 68 of the total generation with coal, the most carbon-intensive fossil fuel, being the largest contributor (41) to the world’s electricity supply in 2012. Electricity demand is projected to grow rapidly and is also expected to be 70 higher in 2035, than the current demand. The Polish energy sector is heavily dependent on coal, resulting in large CO2 emission per capita. Poland has considerable potential for geothermal energy production, as there is a large number of deep, abandoned wells that might be utilized for geothermal energy production. Utilizing these resources would contribute to the CO2 emission reduction without negative impact on security of energy supply. Following paper describes method of reconstructing negative or abandoned oil and gas wells for Deep Borehole Heat Exchangers (DBHE). In many old boreholes, exploiting underground geothermal waters is impossible, thus adaptation for DBHE is sometimes the only option to utilize geothermal heat reservoirs. The insulated coaxial inner column which enables the circulation of heat carrier plays the crucial role in effective functioning of DBHE systems. Vacuum Insulated Tubing (VIT) can improve heat production as well as increase efficient energy use. This technique found plethora of applications in offshore and onshore deep drilling and production. Throughout recent years, VIT technology is being more commonly applied in geothermal industry. Negative or abandoned wells could be reconstructed for DBHE. To maximize the heat uptake from such boreholes, it is advised to use inner column made from material with lowest possible thermal conductivity coefficient. Article deals with possible application of vacuum pipes as inner column in deep coaxial borehole heat exchangers

Fresh cement slurries research with addition of graphite

W otworowych wymiennikach ciepła korzystnie jest zastosować zaczyn uszczelniający o wysokiej przewodności cieplnej. Poprawiają się wtedy warunki wymiany ciepła pomiędzy górotworem a powierzchnią terenu. W artykule podano wyniki badań świeżych zaczynów uszczelniających na bazie cementu z dodatkiem grafitu. Grafit powoduje wzrost przewodności cieplnej stwardniałego zaczynu uszczelniającego.The borehole heat exchangers is preferably applied grout sealant with high thermal conductivity. Then improve the conditions of heat exchange between the rock mass and the surface area. The article provides the results of fresh sealing slurries research based on cement with the addition of graphite. Graphite increases the thermal conductivity of the hardened grout sealing

Test of fresh cement slurries for borehole heat exchangers

Badania świeżych zaczynów cementowych obejmowały dostępne na polskim rynku mieszanki do cementowania otworowych wymienników ciepła. Badania przeprowadzone w Laboratorium Płynów Wiertniczych na Wydziale Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie, wykonano na takich produktach jak: ThermoCem Plus, Hekoterm, Stuwa Therm 2000. Przygotowano różne receptury tych produktów oraz testowano ich gęstość, rozlewność, lepkość umowną, pH filtratu, filtrację rzeczywistą (właściwą), odstój oraz właściwości reologiczne takie jak lepkość pozorna, lepkość plastyczna i granica płynięcia. Najlepsze wyniki uzyskano dla ThermoCem Plus. Dwie pozostałe mieszanki, które najprawdopodobniej bazują na piasku kwarcytowym, cechowały się słabą przetłaczalnością. Za pomocą numerycznego programu komputerowego Rheo Solution dobrano optymalny model reologiczny dla ThermoCemu Plus, gdyż tylko ten zaczyn spełniał kryteria zaczynu cementu wiertniczego. Program dopasował do badanego zaczynu model Herschleya-Bulkleya.Research on fresh cement slurries, included mixtures available on Polish market. Tests made in laboratory of Drilling Fluids on Drilling, Oil and Gas Faculty AGH in Cracow. Cement slurries which were testing were: ThermoCem Plus, Hekoterm and Sffiwa Therm 2000. Various recipes were prepared. Focused on the testing density, fluidity, pH of the filtrate, conventional viscosity, effective filtration, sedimentation and rheological properties. ThermoCem Plus best met all the parameters. The other products, which probably based on quartz sand, were characterized by pour flow properties. Only ThermoCem could be classified as drilling cement. Special computer program - Rheo Solution was used for choose the best rheological model. The best model was Herschley-Bulkley's model

Rotary - percussion drilling method - historical review and current possibilities of application

'Faster, deeper, cheaper' -it is not just a slogan, it is a motto of every oil company. The first application of rotary--percussion drilling method in drilling oil wells took place in early 60's of the XX century in the United States. Unfortunately, in Poland did not apply. First of all, the main advantage is the inereased rate of penetration, in comparison with standard rotary drilling, and consequently - lower wellbore costs. The purpose of present paper is to discuss the historical background of application of rotary-percussion drilling method, technological changes that have oceurred over the years, and to show the potential of this drilling method, using modern technology, in comparison with standard rotary method

Conception of oil wells utilization in Carpathians

W artykule opisano pomysł wykorzystania odwiertów wyeksploatowanych i przeznaczonych do likwidacji. Odwierty mogą służyć jako źródła niskotemperaturowego ciepła geotermicznego. Opisano sposoby likwidacji odwiertów i sposoby adaptacji odwiertów na wymienniki otworowe. Przedstawiono istotę działania otworowych wymienników ciepła. Opisano przykład złoża Libusza-Lipinki, gdzie wykonanych zostało 650 otworów.Paper describes idea of exploited wells utilization which are assigned for abandonment. Wells can be used as a low temperature sources of the geothermal heat. There are described abandonment methods and adaptation to borehole heat exchangers ways. The essence of borehole heat exchangers work was described. There is described example of Libusza-Lipinki field, where 650 wellbores were drilled