is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > Med/MSc Tækni- og verkfræðideild (-2019) / School of Science and Engineering >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/23679

Titill: 
  • Titill er á ensku Casing Coupling for Extreme Temperature Setting
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    The next leap in utilization of geothermal energy for electricity production might comprise of drilling deep wells down to the roots of geothermal reservoirs. Near these roots fluid at very high temperature and even at supercritical conditions can be accessed. Extraction of such fluid from natural reservoirs can if some obstacles can be conquered revolve geothermal utilization and electricity production.
    To allow deep geothermal wells to become a viable option a comprehensive research has to be carried out to eliminate all uncertainty regarding the resource. Furthermore the technical challenges which developers face on all stages from drilling and extraction to production have to be solved.
    One of the most essential parts of a geothermal well is the casing, string of pipes which ensure the structural integrity of a well and seal the well from unwanted fluids from the geothermal reservoir. Successful casing design and installation increases the longevity of a well, while design or installation faults can render a well inoperable or be the cause of high maintenance cost. It has been identified that deep geothermal wells will test a casing string performance further than conventional wells and if deep geothermal wells are to be a feasible option the casing design has to be resilient and reliable.
    This thesis reviews two threaded casing connection options proposed for extreme temperature settings and aims to answer which if any of examined options are best suited for deep wells of the future using finite element analysis. Assumptions made for the research are to some extent based on the Iceland Deep Drilling Project (IDDP).
    The results indicate that conventional threaded options can’t be recommended for examined conditions and premium connections with metal to metal sealing surface have no advantages over conventional connections under inspected loads. The results do not highlight any advantages of upgrading the casing to a higher grade material according to API 5CT standard.

  • Næsta stökk í jarðhitanýtingu til orkuframleiðslu gæti orðið borun á djúpum holum niður að neðri mörkum þess sem við skilgreinum sem jarðhitakerfi. Nærri þessum mörkum er að finna mjög heitann vökva, jafnvel við yfir-krítískt ástand sem getur að ýmsum skilyrðum uppfylltum bylt jarðhitanýtingu til raforkuframleiðslu.
    Til þess að djúpholur verði raunhæfur kostur til orkuöflunar þarf bæði að rannsaka auðlindina, komast yfir alla óvissuþætti sem snúa að jarðhitakerfinu og ekki er síður nauðsynlegt að leysa tæknilegar áskoranir sem blasa við á öllum stigum frá öflun orkunnar til notkunar.
    Á meðal mikilvægustu þátta í byggingu borholu eru fóðringar, rör sem meðal annars halda holunni heilli og skerma af vökva frá kaldari svæðum jarðhitageymis. Góð fóðringahönnun og vandaður frágangur auka líkur á góðri endingu borholu en gallar í hönnun og mistök við niðursetningu geta valdið ótímabærri aflagningu holu eða háum viðgerðarkostnaði. Fyrir liggur að djúpholur gera kröfu um nýjar áherslur í fóðringahönnun og stór þáttur í að gera djúpboranir að raunhæfum möguleika er áreiðanleg fóðring sem getur staðist þá áraun sem, hitinn, dýpið og þrýstingurinn valda.
    Í verkefninu er leitast við að svara hvort önnur þeirra tveggja tegunda fóðringatengja tengja sem skoaðar eru geti hentað í djúpholur framtíðarinnar. Rannsóknin var unnin með smábúta aðferð. Forsendur rannsóknarinnar voru mótaðar með íslenska djúpborunarverkefnið (IDDP) til hliðsjónar.
    Niðurstöður leiða í ljós að ekki er hægt að mæla með hefðbundnum skrúfuðum fóðringasamsetningum fyrir þær aðstæður sem hér eru skoðaðar og hágæða tengi með innbyggðum þéttifleti sem horft hefur verið til virðast ekki hafa kosti fram yfir hefðbundin skrúfuð tengi. Niðurstöður benda einnig til þess að ekki sé ávinningur hvað tengingar varðar að velja fóðringar í hærri efnisflokki samkvæmt API 5CT staðli.

Samþykkt: 
  • 4.2.2016
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/23679


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Haraldur_Orri_Bjornsson_MSc.pdf2.85 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna