A probabilistic approach to time and cost estimation for geothermal wells

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

In den letzten fünf Jahren wurden etwa 30 Tiefengeothermiebohrungen im süddeutschen Molassebecken abgeteuft. 16 davon wurden von Erdwerk GmbH geplant und/oder beaufsichtigt. Erdwerk GmbH steht der Betreiberfirma (Operator) während des gesamten Projekts beratend zur Seite. Eine der wichtigsten Aufgaben dabei, ist die Kosten- und Zeitplanung für den Bohrprozess. Bisher wurde dafür die historische durchschnittliche Zeit für die wichtigsten Prozesse zugrunde gelegt. Unsicherheiten wurden mit einem Sicherheitsfaktor berücksichtigt. Diese Methode ist einfach, schnell und gut zu kommunizieren. Allerdings gibt es keine Aussage über die Variabilität der Schätzung und über die Risiken des Vorhabens, was deren Anwendung begrenzt. Deshalb war das Ziel dieser Diplomarbeit ein Model für den Bohrprozess auf Grundlage statistischer Methoden zu erstellen. Eine quantitative Risikobewertung sollte somit ermöglicht werden. Zu diesem Zweck wurde zunächst eine Literaturrecherche zu den Methoden stochastischer Modellierung und zu den erforderlichen statistischen Methoden und Konzepten durchgeführt. Dann wurde ein Modell zur Bohrzeitberechnung erstellt. Daten von 16 Bohrungen (Offset-Daten) wurden gesammelt und analysiert, um eine Wahrscheinlichkeitsfunktion für die Dauer der einzelnen Prozesse zu bestimmen. Das Modell wurde durch Vergleich mit tatsächlichen Ergebnissen verifiziert. Lerneffekte, die in den Daten beobachtet werden konnten, wurden implementiert. Dazu wurde die zeitliche Veränderung (Mittelwert und Varianz) der Bohrperformance modelliert. Dann wurde ein Modell zur Berechnung mehrerer Bohrungen erstellt. Schließlich wurde das Modell um Kosten erweitert. Nach der Erstellung des Models wurde eine Simulation für je eine Bohrung pro Bohrungskategorie mit durchschnittlichen Absetzteufen durchgeführt. Die Architektur des Modells und die Ergebnisse werden kritisch diskutiert. Zugrunde liegende Annahmen und Vereinfachungen werden beschrieben. Die dadurch entstehenden Einschränkungen werden dargestellt. Eine Sensitivitätsanalyse wurde durchgeführt, um den Einfluss der verschiedenen Input-Variablen zu untersuchen. Zeit-Teufen Diagramme und Kosten-Teufen Diagramme wurden erstellt, um die Ergebnisse der Simulation zu visualisieren. Mit dem vorgestellten Ansatz der stochastischen Modellierung kann Erdwerk eine Risikobewertung für Geothermie-Bohrungen für Investoren, Versicherungen und Entscheidungsträger anbieten. Dies kann die Budgetierung und die Berechnung von Versicherungsprämien unterstützen. Darüber hinaus kann die modellierte technische Grenze oder die beste historische Performance als technische Referenz verwendet werden. Basierend auf den Ergebnissen der Sensitivitätsanalyse können die wichtigsten Faktoren identifiziert werden. Dadurch können Optimierungsstrategien gezielt eingesetzt werden.

Details

Titel in ÜbersetzungZeit- und Kostenplanung für Geothermiebohrungen basierend auf stochastischen Methoden
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung22 März 2013
StatusVeröffentlicht - 2013