Laboratoriumtest Radial jetting

Beschrijving

Radial Jetting is al meer dan 2000 keer succesvol wereldwijd toegepast in de olie- en gas industrie om debieten van diepe olie- en gasinstallaties te verhogen. Radial jetting is een techniek waarbij het contact oppervlak tussen de put en het waterhoudend reservoir aanzienlijk wordt vergroot door in een bestaande put een groot aantal kanalen met een lengte tot 100 meter en een diameter van 2 tot 5 cm te spuiten. De verwachting is dat door het vergrote contact oppervlak zowel het drukverlies fors daalt als de capaciteit belangrijk wordt vergroot. Deze techniek zou volgens TNO tot een belangrijke vergroting van het debiet in aardwarmte-installaties kunnen leiden. Dit leidt dan tot een daling van de kosten  per GJ van geothermische warmte in diepe putten.

In dit onderzoek wordt de radial jetting technologie getest in een lab in een situatie vergelijkbaar met Nederlandse geothermische omstandigheden op het gebied van reservoir gesteente en putafwerking.

Resultaten

Het toepassen van deze techniek in de geothermie markt is zeer beperkt en het ontbreekt nog aan een succes. Omdat een geothermische installatie op een aantal belangrijke punten afwijkt van de olie- en gas systeem zijn deze verschillen geanalyseerd en in deze studie onder de loep genomen door het uitvoeren van een bovengrondse laboratorium test waarbij gekeken wordt of deze verschillen te overbruggen zijn.
De verschillen zitten met name in de reservoirs, de filters onder in de put en de ruimte tussen screen en reservoir. Het reservoir heeft vele variaties en maakt een studie lastig. Er is gekozen om niet alle combinaties te bekijken maar de aandacht te concentreren op juist die combinaties die nu kansen geven. Panterra geoconsults b.v. heeft op basis van een rekenmodel van TNO en algemeen beschikbare data de impact voor de Nederlandse ondergrond doorgerekend. In de Nederlandse context betekent dat voor drie van de vier lagen het verwachte debiet min of meer verdubbeld. Zeker de helft van Nederland heeft nu een interessant reservoir, met name de lagen tussen 1500 en 3500 meter. 

Ondergronds kan er volgens de leverancier een jetsnelheid van 50 tot 100 meter bereikt worden. Een dergelijke snelheid is niet geconstateerd tijdens de labtesten voor drie van de vier samples. Volgens de leverancier komt dat doordat de stenen uit de groeven verweerd, uitgedroogd en niet onder druk staan. Ook de onafhankelijke deskundige van GZB ziet een verschil in de jetbaarheid boven- en ondergronds. De beide andere verschillen zijn prima te hanteren met het bestaande concept. Zo werd de ruimte tussen screen en steen prima overbrugt met de jetslang. Ook het frezen van de wirewrap filter leverde geen problemen op.

De centrale vraag van deze studie is; “Is radial jetting een aanvulling voor de Nederlandse Geothermie systemen”. Uit de labtest komt naar voren dat de geothermie specifieke afwijkingen geen probleem zijn voor de invoering van deze techniek. Het reservoir blijft wel een zorg. Een mogelijke verklaring voor het verschil in succesratio tussen geothermie en olie- en gas is dat indien een laag niet geschikt is, er maar een enkele put wordt gejet. Als de laag wel succes oplevert worden er tientallen zo niet honderden putten in dit reservoir gejet. Het lijkt verstandig om juist in de gesteentes met een hogere porositeit te starten. In Nederland is dit gezien het marktpotentieel de Slochteren of de Nieuwerkerk formatie (waarin de Delft en Rijswijk zandsteen zitten). De ervaring leert dat het erosieproces makkelijker gaat in een hoog poreus materiaal dan een minder poreus materiaal. Hierbij lijkt een poreuze dunne laag meer geschikt dan een dikke minder poreuze laag.
De Engelsen zeggen “the proof of the pudding is in the eating”. Het project heeft een vervolg gekregen in het High Performance Geothermal Wells (HIPE) project waarin putten in drie van de vier type reservoirs meedoen. Mocht blijken dat een reservoir geschikt is voor de jet techniek dan zullen er zeker veel putten volgen aangezien er voor een relatief kleine investering vele tientallen % meer debiet te halen zou kunnen zijn.