Cost and Risk in Drilling High Temperature Wells in the Hengill Area - In Icelandic

JANÚAR 2010
MSc. NÁM Í FRAMKVÆMDARSTJÓRNUN / BYGGINGARVERKFRÆÐI
MEISTARARITGERÐ
KOSTNAÐAR- OG ÓVISSUMAT
HÁHITABORANA Á HENGILSSVÆÐINU
HÖFUNDUR:
BJÖRN MÁR SVEINBJÖRNSSON
LEIÐBEINENDUR:
SVERRIR ÞÓRHALLSSON
ÞÓRÐUR VÍKINGUR FRIÐGEIRSSON
PRÓFDÓMARI:
GUÐNI A. JÓHANNESSON

ii
ÁGRIP
Gögn frá Orkuveitu Reykjavíkur (OR), Íslenskum Orkurannsóknum (ÍSOR)
og Jarðborunum hf. um borun 73 borholna á Hengilssvæðinu árin 2001-2009 eru
notuð til að skilgreina viðmiðun um kostnað háhitaborana og óvissu vegna ó-
vanalegra erfiðleika. Borverkum er skipt í sjö verkkafla. Greindur er tími sem fer í
mikilvægustu verkþætti og sérstaklega er hugað að frávikum sem valda kostnað-
arauka. Niðurstöðurnar eru umreiknaðar fyrir viðmiðunarholu og felldar inn í
kostnaðarlíkan sem gefur meðalkostnað slíkrar holu. Tíðnidreifing gagnanna er
svo notuð til að finna líkindadreifingu heildarkostnaðar og kostnaðar verkkafla
viðmiðunarholu með Monte-Carlo reikningum. Niðurstöður þessara reikninga eru
tilvísunarklasar sem gefa trausta viðmiðun fyrir kostnaðaráætlanir og mat verk-
tilboða. Klasana má einnig nota til að greina þá fjárfestingu sem komin er í verkið
á hverju stigi. Í þessu líkani eru undanskildir verkkaflar 6 holna af 73, þar sem
borun lendir í óvanalegum vandræðum sem valda meiri kostnaðarauka en 3 stað-
alfrávikum tilvísunarklasans. Þau eru oftast vegna erfiðra jarðlaga sem valda end-
urteknu hruni og festu borsins. Við þessa erfiðleika tapast margir verkdagar og í
sumum tilvikum hluti borstrengsins, en þá verður að endurbora neðsta hluta
holu. Sérstaklega er fjallað um þessar holur og metnar líkur slíkra tjóna umfram
kostnað við áfallalausa borun.
Auk þessa gefa reynslugögnin tilefni til að skoða ýmis atriði sem skipta
máli í borun, s.s. ákvarðanir í sérstökum erfiðleikum borana, kostnaðarmun
grannra og víðra borholna, hvort hagkvæmara sé að nota minni eða stærri bor í
forborun og 1. áfanga, forsagnargildi ádælingarstuðla um holugæfni og ákvarð-
anir í lok borunar í ljósi vísbendinga úr ádælingarprófunum.

iii
HELSTU NIÐURSTÖÐUR
Gögn um gang borunar á 73 holum á Hengilssvæði gefa grunn fyrir tilvís-
unarklasa sem nýtast til viðmiðunar í mati á kostnaðaráætlunum og verðtilboð-
um í borun. Gögnin gefa einnig tækifæri til að meta tíðni sérstakra erfiðleika í
borun og líkindadreifingu kostnaðar umfram áfallalausa borun. Önnur atriði sem
gögnin veita innsýn í eru kostnaðarmunur borunar grannra og víðra holna, hvort
hagkvæmara sé að nota minni eða stærri bor við forborun og 1. áfanga, forsagn-
argildi ádælingarprófana um holugæfni og ákvörðun um hvort bora skuli dýpra,
endurbora neðsta hlutann eða hætta borun.
Kostnaðartölum ritgerðarinnar verður að taka með þeim fyrirvara að ein-
ingarverð eru ekki raunveruleg markaðsverð heldur besta ágiskun, sett fram til
að lýsa aðferð og notagildi hennar fremur en raunverulegu verði.
Fjöldi verkdaga reynist fylgja beta-dreifingu eins og í PERT-tímaáætlunum.
Algengasta gildið er lægra en meðaltal. Tekið er dæmi um tilvísunarklasa sem
byggja má á þessum gögnum. Þar var valin til viðmiðunar víð stefnuboruð hola
með 90 m forborun, beinni borun í 300 m í 1. áfanga, stefnuborun í 800 m í 2.
áfanga og hallandi borun í 2.175 m í 3. áfanga. Víðar stefnuboraðar holur eru
rúmlega 50 í safninu. Til samanburðar var verkdagafjöldi í hverri holu umreiknað-
ur í samsvarandi dýptir viðmiðunarholu. Niðurstöður eru í töflu 01.
TAFLA 01 - VERKDAGAR VIÐMIÐUNARHOLU
Borverk Verkdagar alls PERT
Verkkafli Borun Fjöldi Lægst Algengast Hæst Meðalgildi Frávik
(m) (n) (a) (m) (b) (te) (s) (%)
Forborun 90 23 3 5 11 5,7 1,3 22,8
1. áfangi 210 35 5 8 14 8,5 1,5 17,7
2. áfangi 500 48 6 10 18 10,7 2,0 18,7
3. áfangi 1.375 50 10 16 38 18,7 4,7 25,1
Alls 2.175 43,5 5,5 12,6
Greining á fjölda verkdaga sem fóru í mismunandi verkþætti gaf grundvöll
til að reikna tímakostnað vegna borleigu, fylgitækja og þjónustu. Efniskostnaður
var áætlaður út frá hönnun og einingarverðum. Meðalkostnaður tilvísunarklasans
samkvæmt þessum forsendum er sýndur í töflu 02.

iv
TAFLA 02 - MEÐALKOSTNAÐUR VIÐMIÐUNARHOLU
Heild Kostnaður ($) Hlutfall (%)
Borplan, vatnsveita 400.000 8,6
Flutningur minni bors 106.000 2,3
Flutningur stærri bors 255.000 5,5
Borplan og flutningar alls 761.000 16,3
Forborun 332.000 7,1
1. áfangi 716.000 15,3
2. áfangi 1.303.000 27,9
3. áfangi 1.556.000 33,4
Alls 4.668.000 100
Í heildarkostnaði vega borplan og flutningar 16,3%, tímakostnaður bors og
fylgihluta 48,5% og efniskostnaður 35,2% (sbr. töflu 19). Til þess að fá yfirlit yfir
líkindadreifingu heildarkostnaðar og kostnaðar verkkafla voru gerðir reikningar
með Monte-Carlo aðferðum í forritinu Crystal-Ball. Þar var stuðst við PERT reyn-
slutölur verkdagafjölda og verkþáttagreiningar þeirra. Verkdagatíðni fylgdi beta-
dreifingu. Um aðra kostnaðarþætti var notuð þríhyrningsdreifing með 10% fráviki
í efniskostnaði en 5% fráviki í einingarverðum tímakostnaðar. Niðurstöður eru í
töflu 03.
TAFLA 03 - NIÐURSTÖÐUR REIKNINGA Á KOSTNAÐI VIÐMIÐUNARHOLU
Verkkafli
Kostnaður
($)
Staðalfrávik
($) (%)
Borplan og flutningar 761.000 19.800 2,6
Forborun 333.000 64.900 19,5
1. áfangi 715.000 118.000 16,5
2. áfangi 1.302.000 152.000 11,7
3. áfangi 1.554.000 289.200 18,6
Heildarkostnaður 4.665.000 359.200 7,7
Myndir 14-19 í 6. kafla sýna líkindadreifingu kostnaðar verkkafla og heild-
ar í viðmiðunarholu. Myndirnar geta þjónað sem tilvísunarklasar kostnaðaráætl-
ana og tilboða í borverk.
Af 73 holum reyndust 14 erfiðar eða rúm 19%. Þar lentu Sleipnir og Týr í
hlutfallslega flestum erfiðleikum. Í flestum tilvikum voru þeir vegna berglaga sem
hrundu og ollu festu, en einnig vegna erfiðleika við niðursetningu fóðurröra og
vegna hluta á botni sem skemmdu borkrónur. Hugsanlega ræður Sleipnir síður
við erfiðleika í jarðlögum en stærri borar, en leita verður annarra skýringa á erfið-
leikum stærsta og nýjasta borsins Týs. Kostnaður vegna erfiðleikanna er frá
$250.000 til $4.100.000 umfram meðalkostnað áfallalausrar borunar. Í 11 holum

v
varð tjón vegna sérstakra erfiðleika meira en staðalfrávik samkvæmt Monte-
Carlo reikningum. Tjón yfir 3 staðalfrávik urðu í 6 holum eða 8,2% af heildarfjölda
og í einni holu nam tjónið meira en 11 staðalfrávikum.
Athyglisvert er að borun víðra holna með 12¼" vinnsluhluta tekur ekki
lengri tíma en borun grannra holna með 8½" vinnsluhluta. Gögnin duga ekki til að
sjá marktækan mun bortíma minni bora með 100 t. lyftigetu eða stærri bora með
179-300 t. lyftigetu. Ef gengið er út frá því að borarnir séu jafnfljótir vegur auka-
kostnaður við flutning minni borsins upp ávinning af lægra tímagjaldi hans í for-
borun en borunin verður um $100.000 ódýrari þegar minni bor er bæði notaður í
forborun og 1. áfanga. Á móti þeim sparnaði gæti vegið aukin hætta á erfiðleik-
um í 1. áfanga sem minni bor ætti erfiðara með en stærri bor.
Ekki er að sjá að neitt skýrt samband sé milli gæfni borholu og ádælingar-
stuðuls, þótt aðeins votti fyrir því í massastreymi. Gæfni ræðst bæði af lekt bergs
og hita. Ástæða er til að kanna hvort ekki mætti bæta aðferðir og túlkun ádæl-
ingarprófana og freista þess að fá marktækari niðurstöður með nákvæmara
forsagnargildi. Líkur á því að skera lek berglög eða sprungur virðast ekki í línulegu
hlutfalli við bormetrafjölda neðan steyptrar fóðringar. Æðar sem gefa mesta
gufu, yfir 30 kg/s, finnast á 1.400-2.600 m dýpi. Tölur um gæfni benda til þess að
líkur á að finna æðar sem gefa miðlungs gufustreymi séu álíka miklar hvar sem er
á dýptarbilinu 1.400-3.200 m, en líkur á góðum æðum með gufustreymi yfir 30
kg/s minnki neðan 2.600 m bordýpis. Þar sem borun 3. áfanga er tiltölulega
ódýrust m.t.t. borhraða benda gögnin til þess að vert sé að bora þar til hola sýnir
miðlungs ádælingarstuðul, en ekki er líklegt að dýpkun umfram 2.600 m gefi
mikið af sér. Ef borhola sem komin er í 2.700 m sýnir ádælingarstuðul undir 5
(l/s)/bar virðist álitlegra að endurbora neðsta hlutann í aðra stefnu fremur en
dýpka holuna um 500 m.
Meðaltal rafafls boraðra holna er 5,8 MW. Níu holur skila rafafli yfir 13
MW. Ekki er marktækur munur afls nothæfra víðra og grannra holna, en líkur eru
á að fleiri grannar holur skili ekki árangri vegna erfiðleika í borun.

vi
NÆSTU SKREF
Halda ætti áfram samskonar greiningu á gangi borana og sérstökum erfið-
leikum í fleiri borholum til þess að styrkja tilvísunaklasa reynslugagnanna og fá
traustari grundvöll undir líkindadreifingu kostnaðarfrávika. Jafnframt ætti að
leggja þessi gögn til grundvallar áætlana og tilboða til að fyrirbyggja bjögun vegna
óeðlilegrar bjart- eða svartsýni.
Leita þarf leiða til að afla áreiðanlegri vísbendinga í lok borunar um vænt-
anlega gæfni holu en nú fást með ádælingarprófunum. Þar þarf að taka tillit til
hita- og þrýstiástands jarðhitakerfisins, skoltaps fyrr í boruninni, og tímalengdar í
ádælingu og örvunaraðgerðum.
Þróa mætti hugbúnað sem nýtir þau reynslugögn sem hér hafa verið
greind og tengir þau við þekkingu á þeim berglögum sem borað er gegnum. Slíkur
hugbúnaður er nú þegar notaður í olíuborunum og nýtist þar til áhættuvarna og
áhættustýringar. Aðlögun slíks hugbúnaðar að háhitaborunum gæti reynst mikil-
vægt þróunarverkefni fyrir íslenskan jarðhitaiðnað. Það verkefni gengur þó lengra
en unnt er í þessari ritgerð.

vii
EFNISYFIRLIT
Bls.
ÁGRIP........................................................................................................................II
HELSTU NIÐURSTÖÐUR...........................................................................................III
NÆSTU SKREF......................................................................................................... VI
EFNISYFIRLIT.......................................................................................................... VII
TÖFLUSKRÁ..............................................................................................................IX
MYNDASKRÁ ............................................................................................................X
VIÐAUKASKRÁ .........................................................................................................XI
ÞAKKARORÐ ...........................................................................................................XII
1. KAFLI - INNGANGUR.............................................................................................1
1.1 ÚRLAUSNAREFNI.........................................................................................1
1.2 EFNISTÖK OG FRÆÐASVIÐ RITGERÐAR.......................................................2
2. KAFLI - FRUMATRIÐI LÍKINDAFRÆÐI OG ÁHÆTTU...............................................5
2.1 ÁHÆTTUSTJÓRNUN.....................................................................................5
2.2 FRUMATRIÐI LÍKINDAFRÆÐI.......................................................................6
2.3 TÖLFRÆÐIDREIFINGAR................................................................................7
2.4 PERT-AÐFERÐ........................................................................................... 10
2.5 MONTE-CARLO HERMUN......................................................................... 11
2.6 TILVÍSUNARKLASAR.................................................................................. 12
3. KAFLI - BORUN HÁHITAHOLU.............................................................................13
3.1 BORTÆKI .................................................................................................. 13
3.2 VERKKAFLAR HÁHITAHOLU...................................................................... 13
3.3 ÁHÆTTA HÁHITABORANA........................................................................ 16
3.3.1 HELSTU HEIMILDIR UM ÁHÆTTU HÁHITABORANA .................................. 16
3.3.2 GREINING HELSTU ÁHÆTTUÞÁTTA HÁHITABORANA ............................... 18
4. KAFLI - KOSTNAÐUR...........................................................................................21
4.1 KOSTNAÐARHLUTFÖLL............................................................................. 21
4.2 KOSTNAÐARLÍKAN ................................................................................... 22
4.3 VERÐ OG FORSENDUR KOSTNAÐARREIKNINGA...................................... 23
4.3.1 BORPLAN, VATNSVEITA, FLUTNINGUR OG UPPSETNING ......................... 23

viii
4.3.2 EFNISKOSTNAÐUR .................................................................................... 23
4.3.3 TÍMAKOSTNAÐUR..................................................................................... 24
5. KAFLI - REYNSLUGÖGN BORANA Á HENGILSSVÆÐINU......................................26
5.1 GAGNAÚRVINNSLA .................................................................................. 26
5.2 VERKDAGAR FORBORUNAR..................................................................... 26
5.3 VERKDAGAR 1. ÁFANGA .......................................................................... 27
6. KAFLI - NOTKUN REYNSLUGAGNA .....................................................................30
6.1 NIÐURSTÖÐUR KOSTNAÐARÁÆTLUNAR................................................. 30
6.2 TILVÍSUNARKLASAR VIÐMIÐUNARHOLU................................................. 33
6.2.1 TILVÍSUNARKLASI FORBORUNAR.............................................................. 34
6.2.2 TILVÍSUNARKLASI 1. ÁFANGA ................................................................... 35
6.2.5 TILVÍSUNARKLASI BORVERKS Í HEILD ....................................................... 38
6.2.6 TILVÍSUNARKLASI FYRIR VERKDAGA ALLRA BORÁFANGA ........................ 39
6.3 TÍÐNI- OG KOSTNAÐARDREIFING ERFIÐLEIKA BORANA.......................... 40
6.4 ÁKVARÐANIR Í ÓVANALEGUM ERFIÐLEIKUM.......................................... 42
6.4.1 BORMETRAKOSTNAÐUR........................................................................... 42
6.4.2 ÁKVARÐANIR VEGNA ERFIÐLEIKA............................................................. 42
6.5 ÁKVARÐANIR Í BORLOK EFTIR MAT Á HOLUGÆFNI................................. 46
6.5.1 HOLUDÝPT OG GÆFNI .............................................................................. 46
6.5.2 ÁKVÖRÐUN Í LOK BORUNAR .................................................................... 50
6.6 MAT Á NIÐURSTÖÐUM OG NÆSTU SKREF .............................................. 53
6.6.1 MAT Á NIÐURSTÖÐUM............................................................................. 53
6.6.2 NÆSTU SKREF ........................................................................................... 54
7. KAFLI - HEIMILDASKRÁ.......................................................................................55
ATRIÐISORÐASKRÁ.................................................................................................60
UM HÖFUNDINN....................................................................................................62

ix
TÖFLUSKRÁ
Bls.
TAFLA 01 - VERKDAGAR VIÐMIÐUNARHOLU..................................................................... III
TAFLA 02 - MEÐALKOSTNAÐUR VIÐMIÐUNARHOLU ........................................................IV
TAFLA 03 - NIÐURSTÖÐUR REIKNINGA Á KOSTNAÐI VIÐMIÐUNARHOLU ........................IV
TAFLA 04 - ÁHÆTTUFYLKI ................................................................................................... 5
TAFLA 05 - ÁHÆTTUVARNIR................................................................................................ 6
TAFLA 06 - BORTÆKI JARÐBORANA HF............................................................................. 13
TAFLA 07 - ALGENGASTA HÖNNUN HÁHITAHOLNA......................................................... 14
TAFLA 08 - ÁHÆTTUFYLKI MEÐ ÁHÆTTUÞÁTTUM ........................................................... 19
TAFLA 09 - ÁHÆTTUSTUÐULL OG VIÐBRÖGÐ................................................................... 19
TAFLA 10 - ÁHÆTTUFYLKI ALLRA VERKKAFLA................................................................... 19
TAFLA 11 - ÁHÆTTUFYLKI BORÁFANGA............................................................................ 20
TAFLA 12 - KOSTNAÐARDÆMI BORUNAR......................................................................... 21
TAFLA 13 - KOSTNAÐARHLUTFÖLL ................................................................................... 21
TAFLA 14 - KOSTNAÐUR BORPLANS, VATNSVEITU, FLUTNINGS OG UPPSETNINGA ........ 23
TAFLA 15 - EFNISNOTKUN Í VIÐMIÐUNARHOLU .............................................................. 24
TAFLA 16 - EININGARVERÐ KOSTNAÐARLÍKANS............................................................... 25
TAFLA 17 - VERKDAGAR VÍÐRA STEFNUBORAÐRA HOLNA............................................... 29
TAFLA 18 - MEÐALTALSKOSTNAÐUR VIÐMIÐUNARHOLU................................................ 30
TAFLA 19 - SUNDURLIÐUN KOSTNAÐAR VIÐMIÐUNARHOLU.......................................... 31
TAFLA 20 - TÍÐNI VANDRÆÐA BORTÆKJA ........................................................................ 40
TAFLA 21 - GREINING VANDRÆÐA Í ERFIÐUM HOLUM.................................................... 40
TAFLA 22 - TJÓNATÍÐNI ERFIÐLEIKA Í HOLUM.................................................................. 42
TAFLA 23 - BORMETRAKOSTNAÐUR................................................................................. 42
TAFLA 24 - ÞRÝSTINGUR SEM FALL AF DÝPI...................................................................... 43
TAFLA 25 - HÁIR ÁDÆLINGARSTUÐLAR OG HOLUDÝPT ÞAR SEM HÆTT VAR .................. 47
TAFLA 26 - RAFAFL Í HOLUM............................................................................................. 50

x
MYNDASKRÁ
Bls.
MYND 01 - ÁHÆTTUAFSTAÐA ÁKVÖRÐUNARTAKA............................................................ 6
MYND 02 - GRUNDVALLARHUGTÖK TÖLFRÆÐIDREIFINGA................................................ 7
MYND 03 - NORMAL-DREIFING .......................................................................................... 9
MYND 04 - LOGNORMAL-DREIFING.................................................................................... 9
MYND 05 - BETA-DREIFING................................................................................................. 9
MYND 06 - ÞRÍHYRNINGS-DREIFING................................................................................. 10
MYND 07 - BETA-PERT-DREIFING...................................................................................... 11
MYND 08, 09, OG 10 - HÖNNUN GRANNRA, VÍÐRA OG STEFNUBORAÐRA HOLNA......... 15
MYND 11 - DÝPT SEM FALL AF VERKDÖGUM................................................................... 32
MYND 12 - KOSTNAÐUR SEM FALL AF VERKDÖGUM....................................................... 32
MYND 13 - KOSTNAÐUR SEM FALL AF DÝPT..................................................................... 33
MYND 14 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR FORBORUNAR .............................................. 34
MYND 15 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR 1. ÁFANGA.................................................... 35
MYND 18 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR VIÐMIÐUNARHOLU...................................... 38
MYND 19 - TILVÍSUNARKLASI HEILDARVERKDAGA VIÐMIÐUNARHOLU .......................... 39
MYND 20 - KOSTNAÐUR ERFIÐLEIKA Í HOLUM ................................................................ 41
MYND 21 - TÍÐNI KOSTNAÐARAUKASTÆRÐA.................................................................. 41
MYND 22 - ÁKVARÐANIR Í VANDRÆÐUM ........................................................................ 45
MYND 23 - ÁDÆLINGARSTUÐULL SEM FALL AF DÝPT HOLU ............................................ 47
MYND 24 - MASSASTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI........................................ 48
MYND 25 - GUFUSTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI .......................................... 48
MYND 26 - MASSASTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU..................................................... 49
MYND 27 - GUFUSTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU ....................................................... 49
MYND 28 - RAFAFL SEM FALL AF DÝPT HOLU................................................................... 50
MYND 29 - TÍÐNI LOGE-GILDA ÁDÆLINGARSTUÐLA ........................................................ 51
MYND 30 - STÆRÐARTÍÐNI LOGE-GILDA ÁDÆLINGARSTUÐLA ........................................ 51
MYND 31 - VONGILDI TAPS VIÐ BORUN HOLU................................................................. 53

xi
VIÐAUKASKRÁ
Bls.
VIÐAUKI 1 - ÚTDRÆTTIR BOR- OG DAGSSKÝRSLNA BORVAKTA................................. 6-90
VIÐAUKI 2 - SAMANTEKT BORHOLNA....................................................................... 91-146
VIÐAUKI 3 - KOSTNAÐUR VIÐMIÐUNARHOLU OG ERFIÐAR HOLUR.......................147-163
VIÐAUKI 4 - ÁDÆLINGARSTUÐLAR, GÆFNI OG SEMENTSNOTKUN.........................164-168
ÍTAREFNI Á CD-DISKI – EXCEL SKRÁR

xii
ÞAKKARORÐ
Ég þakka leiðbeinendum mínum Þórði Víkingi Friðgeirssyni við Háskólann í
Reykjavík (HR) og Sverri Þórhallssyni hjá Íslenskum Orkurannsóknum (ÍSOR) fyrir
þolinmæði og trausta leiðsögn við gerð þessarar ritgerðar. Einnig vil ég þakka
Orkuveitu Reykjavíkur (OR), ÍSOR og Jarðborunum hf. leyfi til að nýta gögn um
gang borana og fá aðgang að þeim. Þar naut ég aðstoðar Benedikts Steingríms-
sonar, Hjalta Franzsonar og Páls Ingólfssonar hjá ÍSOR, Jóns Búa Guðlaugssonar
hjá OR, Ara Stefánssonar og Sturlu F. Birkissonar hjá Jarðborunum hf. Þorgils
Jónasson hjá Orkustofnun veitti ýmsar upplýsingar um bora og borholur og
Benedikt Steingrímsson veitti gagnlegar ábendingar um ádælingarstuðla.
Verkefnið hlaut styrk úr Umhverfis- og orkurannsóknasjóði OR (UOOR).

1
1. KAFLI - INNGANGUR
1.1 ÚRLAUSNAREFNI
Háhitaborun er áhættusöm. Þótt vel sé að öllu staðið geta aðstæður reyn-
st svo erfiðar að borhola kosti langtum meira en áætlað var, eða að hætta þurfi
við hana eftir mikinn tilkostnað og skilja eftir hluta borstrengsins. Markmið rit-
gerðarinnar er að nota reynslugögn borana sem tilvísunarklasa (reference class-
es) fyrir háhitaboranir og finna líkindadreifingu viðbótarkostnaðar vegna óvana-
legra erfiðleika.
Einstök gögn til þessarar rannsóknar hafa fengist við borun 73 holna á
Hengilssvæðinu. Í þessari ritgerð eru skilgreindir verkkaflar borverksins og greind-
ir verktímar hvers þeirra. Verktafir eru helstu ástæður kostnaðarfrávika. Líkur á
miklum töfum við borun eru metnar. Þá eru fundin meðaltöl stærstu kostnaðar-
þátta hvers boráfanga áfallalausra borana og reynslutölur óvissu þeirra. Reynslu-
gögnin eru nýtt í tilvísunarklasa borverksins. Monte-Carlo hermun er beitt til að
finna líkindadreifingu tilvísunarklasanna. Kostnaðarfrávik umfram 3 staðalfrávik
tilvísunarklasans eru flokkuð sem afbrigðileg vandamál.
Háhitaborun er ætíð bundin nokkurri óvissu. Það á bæði við borkostnað
og holugæfni til gufuframleiðslu. Í venjulegri byggingarframkvæmd eru flestir
verkþættir þekktir og unnir í samræmi við verkhönnun undir nákvæmu eftirliti
þar sem fátt kemur á óvart. Í borun er óvissa um jarðfræðilegar aðstæður, gerð
berglaga, lekt, hita og þrýsting. Borun getur gengið illa vegna erfiðra jarðfræði-
legra skilyrða, tæknilegra vandkvæða eða mistaka. Hún getur reynst mun tíma-
frekari en til stóð og borholan getur að lokum reynst gagnslítil ef hún hittir ekki á
nægan hita og lekt. Áætlun og forhönnun byggja á besta mati en víkja þarf frá því
þegar aðstæður reynast aðrar en við var búist. Óvissa borkostnaðar er fyrst og
fremst háð gangi borverksins, fjölda verkdaga sem varið er til borunar, fóðrunar
eða vandræða vegna hruns og festu, þar sem hluti borstrengs getur tapast. Einnig
geta orðið verktafir vegna bilana og viðgerða á tækjabúnaði, mælinga sem gerðar
eru í tengslum við borunina og aðgerða til að örva gæfni holunnar í borlok. Í
efniskostnaði eru helstu frávik vegna borleðju og steypu sem tapast í sprungur.
Aðrir kostnaðarþættir borholna eru ekki háðir meiri óvissu en venjulegar fram-
kvæmdir. Það á t.d. við um vega-, borplans- og borkjallaragerð, veitu skolvatns til

2
borunar, eldsneytis- og efnisaðdrætti, flutning og uppsetningu tækja á borstað.
Gæfni holu fer að mestu eftir jarðfræðilegum skilyrðum en hún er einnig undir
bortækni komin. Þar getur skipt máli hvaða víddir eru á holunni, hvort borað er
beint niður eða á ská, notað er loft, sápa, vatn eða leðja til skolunar, og beitt er
háþrýstiádælingu í verklok til að opna æðar.
Tíðni- og kostnaðarmat vegna óvenjulegra erfiðleika gagnast verkkaupa
og verktaka við samninga um skiptingu áhættu og kaup á endurtryggingu. Tilvís-
unarklasarnir munu nýtast til viðmiðunar þegar meta þarf líkur á því hvort áætlun
um borun sé raunhæf. Þeir geta einnig gagnast verkkaupa við mat á tilboðum
sem verktakar gera í borun. Í þriðja lagi geta þeir verið leiðbeinandi þegar taka
þarf ákvörðun um hve lengi á að halda borun áfram, ef borinn lendir í óvanaleg-
um erfiðleikum eða hvort endurbora ætti neðsta hluta holu í aðra stefnu í leit að
greiðara innstreymi vatns og gufu en fyrstu mælingar á holugæfni gefa til kynna.
Auk þeirra atriða sem þegar eru upptalin veitir greining gagnasafnsins
tækifæri til að meta hvaða tækni er hagkvæmust, t.d. hvort: hagkvæmara sé að
nota minni eða stærri bor í boráföngum, holuvídd skipti máli í borkostnaði, st-
efnuborun skili meiri árangri í gæfni en bein borun, loftborun skili árangri sem
svari auknum kostnaði og örvun í borlok skili meiri holugæfni.
Verktaki og verkkaupi geta skipt með sér áhættu borkostnaðar. Þegar
verktaki gerir tilboð í borun tekur hann yfirleitt á sig áhættu þeirra verkþátta sem
eru ekki háðir meiri óvissu en venjulegar byggingarframkvæmdir. Hann tekur
einnig á sig áhættu vegna mistaka sem rekja má til tækja hans eða starfsliðs.
Áhættu vegna vandræða sem tengjast erfiðum skilyrðum í jörðu er oftast skipt
milli verktaka og -kaupa upp að ákveðnu kostnaðarmarki en tjón umfram það
fellur á verkkaupa. Verkkaupi ber einn áhættu af holugæfni.
1.2 EFNISTÖK OG FRÆÐASVIÐ RITGERÐAR
Í 2. kafla er samantekt helstu atriða áhættufræða sem máli skipta í þessu
verkefni. Áhætta er skilgreind og lýst er aðferðum við áhættukennsl (risk analys-
is) og áhættuvarnir (risk management). Pareto-greining er gagnleg til að finna
veigamestu verkefnisþætti. Gerð er grein fyrir frumatriðum líkindafræði og helstu
tölfræðidreifingum. Lýst er þriggja punkta mati með PERT-aðferð (Program Evalu-

3
ation and Review Technique) og Monte-Carlo hermun sem notuð til að finna lík-
indadreifingu kostnaðar samkvæmt reynslugögnum um verktíma borana á Heng-
ilssvæði. Að lokum er lýst tilvísunarklösum sem ættu að tryggja hlutlausa ytri sýn
á verkefni og nýtast til að bera áætlanir saman við reynslu í samskonar verkefn-
um.
Í 3. kafla er bortækjum lýst, verkkaflar borunar skilgreindir, og gerð grein
fyrir algengustu hönnun grannra, víðra og stefnuboraðra holna. Fáar heimildir
hafa birst um áhættukennsl við boranir en sýnt er verklagsdæmi sem tíðkast hjá
Statoil í Noregi. Þá er vitnað í nýlegar greinar um kostnað háhitaborana og grein-
ingu helstu kostnaðarþátta. Til eru líkön sem reikna kostnað háhitaborana en
veikleiki þeirra felst í fáum viðmiðunargögnum, holur eru boraðar á mismunandi
tímum, í ólíku bergi og með mismunandi tækni. Aðilar sem borað hafa margar
holur á sama svæði og á skömmum tíma hafa ekki birt upplýsingar um reynslu
sína. Þess vegna eru gögn OR og Jarðborana hf. frá Hengilssvæðinu einstök til
rannsókna og viðmiðunar. Þar hafa verið boraðar rúmlega 70 holur af svipaðri
gerð, af sama borfyrirtæki og við svipaðar jarðfræðilegar aðstæður, sem gefa
mun öruggari reynslugrunn en hingað til hefur verið aðgengilegur.
Í 4. kafla eru helstu þættir borkostnaðar greindir. Lýst er kostnaði við gerð
borplans og vatnsveitu, flutning bora og uppsetningu. Einnig er gerð grein fyrir
helstu efnum sem notuð eru við borun og daggjöldum vegna borleigu, leigu tæk-
ja, sérfræðiþjónustu, mælinga og eftirlits. Einingarverð efnis og dagsleiga bortæk-
ja og þjónustu eru áætluð með metinni óvissu eftir inn- og erlendum viðmiðum.
Vonast er til að hlutföll þeirra séu ekki fjarri lagi þótt þau geti vikið nokkuð frá
markaðsverði hvers tíma.
Í 5. kafla eru settar fram reynslutölur um verkdagafjölda og verkþætti hol-
na á Hengilssvæðinu. Þær gefa grunn til að reikna kostnað vegna leigu á bor og
fylgitækjum, sérfræðiþjónustu og eftirliti. Ítarlegri greinargerð um þetta efni er
að finna í viðauka 1 (Útdrættir bor- og dagskýrslna) og viðauka 2 (Samantekt bor-
holna). Greiningin fjallar um grannar og víðar holur, beinar eða stefnuboraðar.
Í 6. kafla er lýst niðurstöðum kostnaðaráætlunar viðmiðunarholu sem er
víð og stefnuboruð í 2.175 m. Reikningana sjálfa er að finna í viðauka 3. Verkdag-
ar verkkafla eru umreiknaðir í staðlaðar dýptir, forborun í 90 m, 1. áfanga í 300

4
m, 2. áfanga í 800 m og 3. áfanga í 2.175 m. Dýptin í 3. áfanga er valin nærri með-
altali gagnasafnsins.
Til að finna líkindadreifingu kostnaðar í boráföngunum er kostnaður hvers
verkkafla og borverks í heild reiknaður með Monte-Carloaðferðum í Crystal-Ball
forriti. Það skilar líkindadreifingu og næmnigreiningu (sensitivity analysis) helstu
kostnaðarþátta. Niðurstöður hvers boráfanga og heildarborverks mynda tilvísun-
arklasa til viðmiðunar um boranir. Klasarnir eru mikilvægt tæki til að meta óvissu
áætlana borkostnaðar og við mat verðtilboð borana. Þeir nýtast til að greina
fjárfestingu sem komin er í holu hvers stigs og til að meta úrræði þegar vandræði
koma upp. Í tilvísunarklösunum eru undanskildir afbrigðilegir verkkaflar holna þar
sem borun lendir í óvanalegum vandræðum sem valda kostnaðarfráviki yfir 3
staðalfrávikum frá meðaltali. Sérstaklega er fjallað um líkur á slíku tjóni og
ákvarðanir sem taka þarf þegar bor lendir í vandræðum vegna erfiðra berglaga.
Einnig er fjallað um ádælingarprófanir í lok borunar og úrræði sem grípa mætti til
ef þær prófanir benda til þess að gæfni holu sé ekki viðunandi.
Kostnaðartölum ritgerðarinnar verður að taka með þeim fyrirvara að ein-
ingarverð eru ekki raunveruleg markaðsverð heldur besta ágiskun, sett fram til að
lýsa aðferð og notagildi hennar fremur en raunverulegu verði. Einingaverð eru
háð markaðsaðstæðum og oft trúnaðamál. Þess er vænst að kostnaðarhlutföll
séu ekki fjarri raunveruleika.

5
2. KAFLI - FRUMATRIÐI LÍKINDAFRÆÐI OG ÁHÆTTU
Hér verður stiklað á helstu hugtökum líkindafræði og áhættu sem notuð
verða í síðari köflum ritgerðarinnar. Þar er að mestu stuðst við lýsingar í bók
Þórðar Víkings Friðgeirssonar, Áhætta, ákvarðanir og óvissa, 2008 (ÞVF) en einnig
sótt í aðrar heimildir sem upp eru taldar í heimildaskrá.
2.1 ÁHÆTTUSTJÓRNUN
Áhætta er skilgreind sem margfeldi líkinda þess að eitthvað gerist og af-
leiðingar. Líkindi og afleiðing eru óháðir atburðir. Ef áhætta er kölluð A, líkindi p
og afleiðing q, gildir jafnan:
A = p*q
Flestar ákvarðanir fela í sér nokkra áhættu. Til áhættustjórnunar er beitt
áhættukennslum (risk analysis) og áhættuvörnum (risk management). Með
áhættukennslum eru greindir helstu áhættuatburðir og metin líkindi og afleiðing-
ar þeirra. Við greiningu er oft notað áhættufylki þar sem líkindi og afleiðingar
hvers atburðar eru greind í lítil, meðal eða mikil. Fylkið gagnast til að sjá þá þætti
sem mestu máli skipta og helst þarf að huga að. Tafla 04 sýnir áhættufylki.
TAFLA 04 - ÁHÆTTUFYLKI
Líkindi
Mikil
Meðal
Lítil
Afleiðingar Litlar Meðal Miklar
Þegar áhætta hefur verið greind er yfirleitt látið nægja að gera ráðstafanir
gagnvart alvarlegustu þáttunum. Þar sannast oft Pareto-regla sem spáir því að
20% þáttanna valdi 80% áhættunnar. Oft eru áhættuþættir greindir eftir áhættu-
stuðli og skráðar þær varnir sem áætlað er að beita. Áhættustuðullinn er þá
reiknaður sem margfeldi tölugilda líkinda og afleiðingar. Sumir áhættuþættir eru
hins vegar þess eðlis að erfitt er að koma vörnum við. Því er oft bætt við lið í jöfn-
una sem lýsir vanmætti v, til að koma vörnum við. Jafnan verður þá:
Av = p*q*v
Tafla 05 er dæmi slíkrar greiningar.

6
TAFLA 05 - ÁHÆTTUVARNIR
Áfangi
Lýsing
áhættuþáttar
Líkindi Afleiðingar Vanmáttur
Áhættu-
stuðull
Áhættuvarnir
1-10 1-10 1-10
1
2
3
4
Stjórnendur þurfa að marka sér afstöðu til áhættu við ákvarðanir. Al-
mennt sækjast þeir eftir hæsta fjárhagslega vongildi (expected value) en það er
meðalgildi þess ávinnings sem vonast er til að leiði af ákvörðuninni. Oft eru notuð
nytjaföll (utility functions) til að umreikna fjárhagsleg vongildi í nytjagildi (utility
values) sem lýsa afstöðu ákvörðunartaka til áhættu sem ákvörðuninni fylgir.
Mynd 01 sýnir áhættuafstöðu ákvörðunartaka.
MYND 01 - ÁHÆTTUAFSTAÐA ÁKVÖRÐUNARTAKA
Ákvörðunartré (decision tree) eru notuð til útreiknings hæsta vongildis
ákvörðunar með uppsetningu mismunandi skilyrða og skoðun á áhrifum þeirra á
ávinning og áhættu einstakra ákvarðana. Vongildi á hverri grein trésins er fundið
sem summa margfelda af mögulegri niðurstöðu með líkindum þess að hún gerist.
2.2 FRUMATRIÐI LÍKINDAFRÆÐI
Í klassískri líkindafræði eru líkindi P(A) á atburði A:
P(A) = NA/N
þar sem:
NA er fjöldi atvika sem uppfylla skilyrði atburðar A
N er heildarfjöldi atvika
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0 10 20 30 40 50 60 70
Nytjagildi
Fjármunir
ÁHÆTTUAFSTAÐA ÁKVÖRÐUNARTAKA
Áhættuvarfærin
Hlutlaus
Áhættuþorin

7
Líkindi eru jákvæð tala á milli 0 og 1
Summa líkinda fyrir alla atburði er 1
Ef tveir atburðir A og B útiloka hvor annan verða líkindi þess að annar
þeirra gerist summa líkinda A og B:
P(A eða B) = P(A)+P(B)
Ef A og B útiloka ekki hvor annan og líkindi á því að þeir gerist samtímis
eru P(A og B) gildir jafnan:
P(A eða B) = P(A)+P(B)–P(A og B)
Líkindi þess að A gerist þegar vitað er að B hefur gerst eru táknuð með
P(A/B). Þá gildir jafnan:
P(A/B) = P(A og B)/P(B)
og einnig:
P(A og B) = P(A/B)*P(B)
Þessar jöfnur gilda hvort sem A og B útiloka hvor annan eða ekki. Ef þeir
útiloka hvor annan verður P(A/B) = P(A) og jafnan einfaldast í:
P(A og B) = P(A)*P(B)
2.3 TÖLFRÆÐIDREIFINGAR
Tölfræðidreifingar skipta miklu máli við ákvörðunartöku. Ef stærð er mæld
oft má teikna niðurstöður sem dreififeril með mælistærðina á láréttum ás og
fjölda mæligilda sem fást fyrir ákveðna mælistærð á lóðréttum ás. Mynd 02 sýnir
slíkan dreififeril.
MYND 02 - GRUNDVALLARHUGTÖK TÖLFRÆÐIDREIFINGA
Meðalgildi μ, er skilgreint sem summa allra mælistærða deild með fjölda
mælinga. Miðgildi dreifingar er sá staður lárétta ássins þar sem sami fjöldi mæl-
GRUNDVALLARHUGTÖK Í TÖLFRÆÐI
Miðgildi
Kryppugildi
50% gagna ←→ 50⅟ gagna
Meðaltal

8
inga er til hvorrar handar. Kryppugildi er það mæligildi sem kemur oftast fyrir. Sp-
önn er mismunur á hæsta og lægsta gildi mælinganna. Fervik mælir hve mikið sl-
embibreyta dreifist um meðalgildið. Staðalfrávik er kvaðratrót ferviks. Mikilvæg-
asta dreifing mælistærða nefnist normaldreifing. Hún er skilgreind með jöfnunni:
P(X) = A*e-u
þar sem:
A = (2 )-1/2
u = Z2
/2
Z = (X-μ)/σ
þar sem:
P(X) eru líkindi á mæligildi X
μ er meðalgildi
σ er staðalfrávik dreifingarinnar, þar gildir jafnan:
2
= ( (X- )2
)/N
þar sem:
X er mæligildi
μ er meðalgildi mælistærða
N er fjöldi þeirra
Normaldreifing er teiknuð í mynd 03. Ef gögn eru normaldreifð má segja
að 68% flatarmálsins undir dreififerlinum séu innan staðalfráviks frá meðaltalinu,
95% flatarmálsins séu innan tveggja staðalfrávika og 99,7% innan þriggja staðal-
frávika.
Z-gildið auðveldar samanburð þar sem það sýnir frávik úrtaks frá meðal-
gildinu mælt í staðalfrávikum.
Meðal annarra algengra dreifinga sem notaðar eru í áætlanagerð eru log-
normal-, beta- og þríhyrningsdreifingar. Þær eru sýndar í myndum 03-06. Log-
normaldreifing teiknast eins og normaldreifing ef logarithmi af mælistærð er
teiknaður á láréttan ás í stað mælistærðarinnar. Betadreifing er ekki samhverf
um kryppugildið og með lengri hala til hægri en vinstri. Í þríhyrningsdreifingu er
dregin bein lína úr lægsta gildi í kryppugildi og þaðan í hæsta gildi. Þessar dreif-
ingar koma við sögu í kostnaðarreikningum með Monte-Carlo aðferðum í kafla 6.

9
MYND 03 - NORMAL-DREIFING
MYND 04 - LOGNORMAL-DREIFING
MYND 05 - BETA-DREIFING
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
-100 -50 0 50 100
Líkindi
Atburður
NORMAL-DREIFING σ = 15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100
Líkindi
Loge af mælistærð
LOGNORMAL-DREIFING σ = 20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50 100 150
Líkindi
Atburður
BETA-DREIFING

10
MYND 06 - ÞRÍHYRNINGS-DREIFING
Heildarsafn fyrirbæris sem til skoðunar er nefnist þýði. Úrtaki úr þýðinu er
ætlað að lýsa því. Úrtakið þarf að skilgreina svo að unnt sé að meta hversu vel
það lýsir þýðinu. Meginmarkgildissetning (central limit theorem) tölfræðinnar
segir að hafi dreifing úrtaks meðalgildi og fervik muni hún nálgast normaldreif-
ingu þegar stærð úrtaksins eykst. Þetta getur jafnvel gilt þótt dreifingin sem úr-
takið stafar frá sé ekki normaldreifð. Af þessu leiðir að nota má lögmál normal-
dreifingar um safnið án þess að vita hvort sú dreifing á við.
Ef úrtaksfjöldi er umfram 30 nálgast dreifing úrtaksins að vera normal-
dreifð samkvæmt meginmarkgildissetningunni.
2.4 PERT-AÐFERÐ
PERT-aðferðin var þróuð vegna verkefna sem óvissa ríkti um hve langan
tíma tæki að ljúka. Í henni er metin líklegasta, bjartsýnasta, og svartsýnasta tíma-
spá. Þetta er nefnt þriggja punkta mat. Yfirleitt er gert ráð fyrir betadreifingu.
Hún hefur upphafspunkt a, endapunkt b, ásamt kryppugildinu m. Kryppugildi er
algengasta og líklegasta gildið. Sá tími sem vænta má að aðgerð taki er með jafn-
ar líkur á að verkefnið sé á undan áætlun eða eftir og reiknast eftir jöfnunni:
te = (a+4m+b)/6
þar sem:
te er meðaltal þess tíma sem gera má ráð fyrir að aðgerð taki
a er bjartsýnasta áætlun um tíma
b er svartsýnasta áætlun um tíma
m er líklegasta áætlun um tíma
Líkur á gildum minni en a eða meiri en b eiga að vera minni en 1%. Mynd
07 sýnir betadreifingu.
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
-1.0 0.0 1.0
Líkindi
Atburður
ÞRÍHYRNINGS-DREIFING

11
MYND 07 - BETA-PERT-DREIFING
Matið á te er með nokkurri óvissu. Hún er metin með ferviki V, samkvæmt
jöfnunni:
V = ((b-a)/6)2
Staðalfrávik σ, er kvaðratrót ferviks V, og er því 1/6
af bilinu b-a sbr. kröfu
um að 99% gildanna liggi milli a og b.
Bundin leið (critical path) verkefnis er sú leið sem tekur lengstan tíma.
Summa væntanlegs tíma te, aðgerða bundnu leiðarinnar er væntanlegur heildar-
tími verkefnisins Te. Þótt betadreifing sé notuð til að meta óvissu aðgerða má
gera ráð fyrir að heildartíminn hlýði normaldreifingu. Um hann gildir jafnan:
Te = CP te
og um fervik verkefnisins alls Ve, gildir jafnan:
Ve = CP V
þar sem CP táknar bundna leið í slóð verkefnisins. Þegar meðaltímalengd
og fervik aðgerða eru þekkt verður mögulegt að reikna líkurnar á að ljúka verk-
efninu á tilteknum tíma með því að reikna Z-gildi þar sem Z táknar fjölda staðal-
frávika frá meðalgildinu.
2.5 MONTE-CARLO HERMUN
Þegar áætlanir byggjast á mörgum breytum er yfirleitt reiknað með líkleg-
asta gildi hverrar breytu og útkoman talin líklegasta gildi þeirra. Þessi aðferð kall-
ast ákveðin nálgun (deterministic approach) en hún gefur litla vitneskju óvissu lík-
legasta gildisins. Monte-Carlo hermun byggist hins vegar á því að reikna líkur á
BETA-PERT-DREIFING
Bjartsýnasta mat - a
Líklegasta mat - m
Svartsýnasta mat - b
Meðaltal - te

12
bilinu 0-1 á niðurstöðu dæmis þar sem gildi á breytum eru valin af handahófi
innan bils sem hver breyta leyfir og í takt við líkindadreifingu hennar. Crystal-Ball
er áhættugreiningarforrit sem vinnur með Excel. Það skilar forspármeðalgildi og
öryggismati þeirrar niðurstöðu. Það getur einnig gert næmnigreiningu sem sýnir
hvernig einstaka forsendur hafa áhrif á forspána. Með næmnigreiningu er hægt
að draga fram helstu óvissuþætti líkansins.
2.6 TILVÍSUNARKLASAR
Athugun á því hvers vegna áætlanir verkefna bregðast bendir til þess að
meginástæða sé fremur bjögun en óvissa. Bjartsýni og ofmat á eigin getu leiðir til
bjögunar. Það gerir mistúlkun aðstæðna einnig. Til þess að tryggja hlutlausa ytri
sýn á verkefni er gagnlegt að bera áætlun saman við reynslu fyrri slíkra verkefna.
Fyrri verkefni eru þá notuð sem viðmiðun og mynda tilvísunarklasa (Reference Cl-
asses). Þar má skoða dreifingar, meðaltöl, staðalfrávik, jaðargildi og fleiri tölfræð-
ileg einkenni. Samanburður gangs í verkefni við þessi gildi sýnir hugsanlega bjög-
un í áætluninni og gefur tækifæri til mats á áreiðanleika hennar og leiðréttinga.
Aðferðinni er skipt í þrjú stig:
1. Tilvísunarklasi er settur saman úr niðurstöðum fyrri verkefna. Klasinn
verður að vera tölfræðilega marktækur og byggður á sambærilegum verk-
efnum við þau sem áformuð eru.
2. Ákvörðuð er tölfræðileg dreifing fyrir valdan tilvísunarklasa. Þetta krefst
reynslugagna nægilega margra verkefna til að tryggja tölfræðilega mark-
tækni
3. Verkefnisáætlun er borin saman við dreifingu tilvísunarklasans til að sjá
líklegustu niðurstöðu og frávik hennar.
Eins og ráða má af þessu byggir aðferðin ekki á að meta einstaka óvissa
þætti eða atburði heldur hvernig því verkefni sem er til skoðunar ber saman við
önnur sambærileg verkefni.

13
3. KAFLI - BORUN HÁHITAHOLU
3.1 BORTÆKI
Við borun holna sem hér er fjallað um voru notaðir borar Jarðborana hf.
sem upp eru taldir í töflu 06. Azi og Saga voru notaðir í forborun fyrir yfirborðs-
fóðringu í 90-100 m. Sleipnir var notaður í forborun, stundum í 1. áfanga í 300 m
og jafnvel í 2. áfanga í 700-800 m. Stærri borarnir Jötunn, Geysir, Óðinn og Týr
sáu hins vegar um dýpsta hlutann og stundum var þeim jafnvel beitt frá byrjun
holu. Það er fyrst og fremst lyftigetan sem skilur á milli boranna. Stærri borar
hafa lyftigetu 179-300 t., stærri dælur og sterkari borstreng sem getur farið á
rúmlega 3 km dýpi. Þeir eru hins vegar dýrari í rekstri og því getur verið álitamál
hvort ekki er hagstæðara að byrja með minni bor þótt því fylgi flutningskostnaður
tveggja bora.
TAFLA 06 - BORTÆKI JARÐBORANA HF.
Borar
Fram-
leiðandi
Ár-
gerð
Til
lands
Dýpst
(m)
Tog-
afl(t)
Vídd
(cm)
Vídd
(“)
Bor-
menn
Jötunn Gardner- Denver 1972 1975 3.085 179 22-56 8½-22 5
Azi Ingers. & R. ,RD20 1986 1986 1.346 50 17-65 6⅔-25½ 3-4
Sleipnir Soilmec G102 1998 1999 2.381 100 17-81 6⅔-32 4
Saga Soilmec G 55 2001 2001 1.500 50 20-92 7⅞-36¼ 3-4
Geysir Soilmec HH-200S 2004 2004 3.322 200 22-66 8½-26 5-6
Óðinn Soilmec HH-200S 2005 2006 3.009 200 22-66 8½-26 5-6
Týr Soilmec HH-300S 2006 2007 3.112 300 22-66 8½-26 5-6
3.2 VERKKAFLAR HÁHITAHOLU
Borun háhitaholu er skipt í eftirfarandi sjö verkkafla
1. Gerð borplans, borkjallara, borvatnsveitu
2. Flutning og uppsetningu minni bors til forborunar
3. Forborun og steypingu yfirborðsfóðringar
4. Flutning og uppsetningu stærri bors til dýpri borunar
5. 1. áfanga, borunar fyrir öryggisfóðringu og steypingu hennar
6. 2. áfanga, borunar fyrir vinnslufóðringu og steypingu hennar
7. 3. áfanga, borunar vinnsluhlutaog setningu raufaðs leiðara
Frá árinu 2003 hafa flestar holur á Hengilssvæðinu verið af svonefndri
víðri gerð þar sem vinnsluhlutinn er boraður með 12¼" borkrónu í stað 8½"
krónu í grönnum holum. Tafla 07 sýnir hönnun holna á Hengilssvæðinu.

14
TAFLA 07 - ALGENGASTA HÖNNUN HÁHITAHOLNA
Víð hola Grönn hola
Króna
(")
Fóðring
Fóðring
(")
Dýpi
(m)
Krónu-
Vídd (")
Fóðring
(”)
Vídd
(")
Dýpi
(m)
26 Yfirborðs 22½ 0-90 22 Yfirborðs 18⅝ 0-75
21 Öryggis 18⅝ 0-300 17½ Öryggis 13⅜ 0-300
17½ Vinnslu 13⅜ 0-800 12¼ Vinnslu 9⅝ 0-800
12¼ Leiðari 9⅝ 800-3.300 8½ Leiðari 7 800-3.100
Mynd 08 sýnir teikningu úr skýrslu frá Orkustofnun af grannri holu, HE-5
og mynd 09 sýnir teikningu víðrar holu, HE-24 frá ÍSOR. Flestar holur eru nú bor-
aðar í hópum á borteigum með stefnuborun til mismunandi átta. Stefna og halli
holunnar eru þá byggð upp í 2. áfanga með hallabreytingu á 300-700 m dýpt-
arbili, oft um 2,5° á 30 m (sjá mynd 10, teikningu stefnuboraðrar holu frá VGK-
Hönnun).

15
MYND 08, 09, OG 10 - HÖNNUN GRANNRA, VÍÐRA OG STEFNUBORAÐRA HOLNA

16
3.3 ÁHÆTTA HÁHITABORANA
3.3.1 HELSTU HEIMILDIR UM ÁHÆTTU HÁHITABORANA
Nokkuð er til af birtum heimildum um kostnað háhitaborana en oftast er
þar stuðst við gögn úr mjög fáum holum þar sem samanburður er erfiður vegna
þess að þær eru ekki boraðar á sama tímabili, í ólíku bergi og af mismunandi bor-
tækjum. Heimildir sem hér er vitnað til er að finna í 7. kafla - Heimildaskrá.
King (1998) og Hole (2001, 2006c) hafa lýst samningum um borverk og sk-
iptingu áhættu og ábyrgðar milli verkkaupa og verktaka. Víðast hvar í heiminum
byggja verktakar í jarðhitaborunum á svipuðum grunni og í olíuborunum þar sem
tekið er gjald fyrir hvern verkdag en einnig tíðkast að reikna gjald fyrir bormetra
ef aðstæður borsvæðis teljast þekktar. Hér á landi hafa Jarðboranir hf. og orku-
fyrirtækin þróað samningsform þar sem tekið er gjald fyrir boraðan metra í bergi
og fast gjald þar sem við á. Verktakinn tekur þá á sig vissa áhættu við venjulegan
gang borunar og kostnað vegna bilana tækja og borbúnaðar, en verktaki og verk-
kaupi skipta með sér áhættu vandræða vegna erfiðleika jarðlaga. Verkkaupi gr-
eiðir tímagjald bors og fylgitækja hans utan virks bortíma.
Mansure o.fl. (2005) lýsa kostnaðarlíkaninu Wellcost Lite sem reiknar
kostnað fyrir (1) flutning og uppsetningu, gerð borplans og borholuhönnun, (2)
fóðrun og steypingu, (3) borun, (4) borkostnað þegar ekki er borað, og (5) kostn-
að vegna vandræða. Líkanið var notað til að kanna kostnaðarnæmni vegna vídd-
ar, borhraða og endingar borkrónu. Líkanið studdist þó aðeins við heildartölur
dýptar og kostnaðar hvers borverkskafla á jarðhitasvæðum í vesturhluta Banda-
ríkjanna, þar sem nánari sundurliðun var ekki gefin upp af þeim sem létu í té
reynslugögn.
Augustin o.fl. (2006) notuðu þetta líkan og MITDD (MIT Depth Dependent
drilling cost index) til að reikna kostnað mismunandi borholna til verðlags ársins
2003.
Sanyal og Koenig (1995) fjalla um áhættu fjárfestinga til nýtingar jarðhita
og hvernig mætti draga úr henni.
Sanyal (2004) ræðir kostnað orku jarðhitasvæða og m.a. mikilvægi borana
viðbótarholna til viðhalds fullra rekstrarafkasta.

17
Stefansson (1992 og 2001) birti tölur um gæfni borholna miðað við 1.000
m borun í vatnsgæfum lögum á 31 jarðhitasvæði. Hann mat meðalgæfni 1.500 m
djúpra holna um 5,1+2,1 MW rafafls og hlutfall borkostnaðar í heildarkostnaði
rafstöðvar 23-32%.
Hirakawa og Arisaka (1981) gerðu hagræna áhættugreiningu jarðhitavinn-
slu með Monte-Carlo hermun. Bloomster (1975) hafði gert tilraun til þessa með
beinni áætlun (deterministic approach) en Juul-Dam og Dunlap (1975) gerðu til-
raun með tölfræðilegri nálgun. Þar sem gögn jarðhitasvæða voru takmörkuð tóku
Hirakawa og Arisaka þann kost að miða við eitt þekkt svæði þar sem 50 MW raf-
stöð var fyrir og meta áhættu við frekari þróun vinnslu þar.
Sarmiento og Steingrímsson (2008) lýstu kostum þess að nota Monte-
Carlo hermun við mat á orkugetu jarðhitasvæða og áhættu í jarðhitavinnslu. Þar
var gert ráð fyrir að gefin sé upp líkindadreifing fyrir helstu breytur sem máli skip-
ta í þessu mati, svo sem stærð jarðhitasvæðis, þykkt- og hita jarðhitakerfis, eðlis-
massa bergs, poruhluta, nýtni í varmanámi úr bergi, og eðlisvarma bergs. Niður-
stöður eru sýndar sem líkindadreifing orkugetu viðkomandi svæðis.
Kreuter (2008) fjallar um þá áhættu sem tryggja þarf í jarðhitaverkefnum,
vegna erfiðleika borunar og borholugæfni.
Kreuter og Hecht (2007) ræða hvernig skipta megi áhættu vegna mismun-
andi gæfni jarðhitakerfa og hvort örvunaraðgerðir og afkastamælingar í borlok
geti gefið vísbendingar sem fjárfestar og tryggingarfélög gætu nýtt til viðmiðunar
árangursmats. Yfirleitt eru gögn um árangur fátækleg og byggð á mismunandi að-
stæðum. Því er erfitt að meta líkur á grunni þeirra en helsta vonin byggir á tölfr-
æðilegu mati þegar nægilegur fjöldi er til skoðunar.
Brown (1983) ræddi úrræði þegar borhola gefur minna en við var búist.
Þá kemur til greina að dýpka holuna eða bora neðsta hluta hennar í aðra átt.
Einnig að dæla á holuna og skola hana. Í þriðja lagi að reyna að sprengja rifur í
veggi með háþrýstiádælingu. Niðurstaða hans var að háþrýstiádæling sem kost-
aði $100.000 borgaði sig ekki nema aukning í gæfni við aðgerð væri meiri en 1,4
kg/s í gufu eða um 0,7 MW rafafls.

18
Grant (2008) notaði sér að líkindi lektar fylgja lognormaldreifingu til þess
að áætla gæfni borholna eftir niðurstöðum við ádælingar (injectivity index) í bor-
lok og afkastastuðli aflmælingar (productivity index). Hann notaði gögn um bor-
kostnað, gæfni samkvæmt ádælingarprófunum og aflmælingum til þess að velja á
milli þess að bora dýpra, hætta eða endurbora neðsta hluta holunnar.
Schlumberger fyrirtækið (Schlumberger, 2009) hefur þróað forritið
Osprey Risk sem nýtist til að meta áhættu í borun, staðla aðferðir í hönnun og
velja breytingar í hönnun um leið og nýjar aðstæður krefjast. Forritið metur m.a.
kostnað við að fara út úr holu, ber hann saman við aðra kosti og skilar nýrri kost-
naðaráætlun ásamt boráætlun sem ætti að stytta virkan tíma í borun og koma í
veg fyrir dýra erfiðleika. Forritið nýtir sér upplýsingar um berglög sem bora á
gegnum til þess að spá um líkur á skoltapi, hruni og festum og getur þannig dreg-
ið úr líkum á því að bæta þurfi inn aukafóðringum, skilja hluta borstrengs eftir í
holu, eða hætta við hana vegna erfiðleika. Forritið notar Monte-Carlo hermun til
þess að spá líkindum verktíma og kostnaði allra verkkafla og heildarverks. Forritið
er þróað fyrir olíuboranir en gæti augljóslega nýst vel í háhitaborunum. Til þess
gætu þau gögn sem þessi ritgerð styðst við komið að góðu gagni en til þess þarf
meiri aðstöðu en nú er fyrir hendi í verkefninu.
Almennt má segja um þær heimildir sem hér hafa verið nefndar að þær
skortir yfirleitt gögn til að prófa tilgátur. Því má ætla að það mikla gagnasafn sem
til hefur orðið á Hengilssvæðinu geti orðið góður viðmiðunargrunnur og gefi af
sér góða tilvísunarklasa.
3.3.2 GREINING HELSTU ÁHÆTTUÞÁTTA HÁHITABORANA
Tafla 08 greinir helstu áhættuþætti háhitaborana. Þar er fylgt fyrirmynd
frá Statoil um olíuboranir við Noreg en lýsingar heimfærðar fyrir háhitaboranir.
Líkindi og afleiðing eru hvor um sig greind í 5 flokka og hverju pari flokka gefinn
áhættustuðull sem fer stigvaxandi eftir því sem líkindi verða meiri og afleiðingar
stærri. Í fyrsta hluta töflunnar er yfirlit áhættustuðla vegna slysa á fólki, umhverf-
isslysa, fjárhagstjóns og orðsporshnekkis. Tafla 09 sýnir viðbrögð við áhættu eftir
áhættustuðli hennar. Í töflu 11 eru sýnd dæmi áhættustuðla vegna ýmissa atvika
sem upp geta komið í verkköflum borunar.

19
TAFLA 08 - ÁHÆTTUFYLKI MEÐ ÁHÆTTUÞÁTTUM
Líkindi 5 4 3 2 1
> 5 ár > 1 ár > 6 mán > 14 dagar < 14 dagar
Mjög ólíklegt Ólíklegt Sjaldgæft Þó líklegt Líklegt
Afleiðing Slys á fólki Umhv.slys Töpuð tæki($/ÍKR) Orðspor Aldrei gerst Hefur gerst Sjaldan árs Sjaldan mán Vikulega
1 Mjög alvarleg Dauðsfall Mengun > 5 M > 600 M Þjóðar 75 150 225 300 375
2 Alvarleg Varanl. skaði Gufuspr. > 2,5 M > 300 M Svæðis 25 50 75 100 125
3 Talsverð Alvarl. skaði > 1,25 M > 150 M Staðar 10 20 30 40 50
4 Nokkur Læknisaðstoð > 50.000 > 6 M Staðb. 5 10 15 20 25
5 Lítil Fyrsta hjálp < 50.000 < 6 M Engin 1 2 3 4 5
TAFLA 09 - ÁHÆTTUSTUÐULL OG VIÐBRÖGÐ
Líkindi Afleiðing Áhættustuðull Viðbrögð
1 1 375 Óþolandi
2 2 100 Skýrsla til æðstu yfirmanna
3 3 30 Skýrsla til næstu yfirmanna
4 4 10 Atvik fært til bókar
5 5 1 Atvik skráð
TAFLA 10 - ÁHÆTTUFYLKI ALLRA VERKKAFLA
Upphafleg áhætta Lokaáhætta
Liður Lýsing áhættu Lýsing afleiðingar Afl Líkur Stuðull Mótaðg. Afl Líkur Stuðull Viðbrögð Ábyrgð Vottun
Slys á fólki við notkun tækja Læknisaðstoð 4 3 15 Öryggisr. 4 4 10
Slys á fólki vegna falls hluta Læknisaðstoð 4 3 15 Öryggisr. 4 5 5
Spilliefni losna Orðspor, umhverfi 3 4 20 Öryggisr. 3 5 10
Töf 4 4 10 4 4 10
Töf 4 3 15 Betri forv. 4 4 10
Vandræði vegna nýrra tækja Töf 4 3 15 4 3 15
Óveður Töf 4 3 15 4 3 15
Skolvatnsskortur Töf 4 3 15 4 3 15

20
TAFLA 11 - ÁHÆTTUFYLKI BORÁFANGA
Forborun og 1. áfangi
Upphafleg áhætta Lokaáhætta
Liðu
r
Lýsing áhættu Lýsing afleiðingar Afl Líkur Stuðull Mótaðg. Afl Líkur Stuðull Viðbrögð Ábyrgð Vottun
Bilun í mælitækjum Upptekt strengs 4 3 15 4 3 15
Borkróna ónýt Upptekt strengs 4 3 15 4 3 15
Svarf kemur ekki upp Töf, leðja, steypa 4 2 20 4 2 20
Hrun Töf, festa 4 3 15 4 3 15
Beyglun á borstöng Skemmd borstöng 4 3 15 4 3 15
Fóðring kemst ekki niður Töf, rýming 4 3 15 4 4 10
2. áfangi
Hola hreinsast ekki Töf, leðja, steypa 4 2 20 4 2 20
Hrun og festa Steypt og útúrborun
boraðnbútúrborun
4 3 15 4 3 15
Endanleg festa Tækjatap, útúrborun
boraðnbútúrborun
3 4 20 3 4 20
Stefna röng Endurborun 2 4 50 2 5 25
Fóðring kemst ekki Töf, rýming 4 3 15 4 3 15
Tap á steypu við fóðrun Mikil steypa 5 2 4 5 2 4
Steypa innan fóðringar Steypuborun 5 2 4 5 2 4
3. áfangi
Hrun og festa Steypt og útúrborun 4 3 15 4 3 15
Svarf þvælist fyrir Töf, festur 4 2 20 4 2 20
Stefna röng Endurborun 2 4 50 2 5 25
Endanleg festa Tækjatap, útúrborun 2 4 50 2 4 50
Leiðari kemst ekki niður Töf, rýming 4 3 15 4 3 15
Engar æðar Lítið afl úr holu 1 4 150 1 4 150

21
4. KAFLI - KOSTNAÐUR
4.1 KOSTNAÐARHLUTFÖLL
Tafla 12 sýnir kostnaðardæmi háhitaholu á Nýja Sjálandi (Hole 2006a)
sem er stefnuboruð með 121/4
" krónu í 980 m og jafnvægisboruð áfallalaust í
2.600 m með 8½" á 38 verkdögum. Lík dæmi hafa ekki birst á Íslandi en gert er
ráð fyrir svipuðum kostnaðarhlutföllum (sjá töflu 13) þó verðlag geti verið ólíkt.
TAFLA 12 - KOSTNAÐARDÆMI BORUNAR
TAFLA 13 - KOSTNAÐARHLUTFÖLL
Kostnaðarþáttur (US$) (%)
Borplan 268.548 8,20
Flutningur og uppsetning 276.692 8,50
Efni 568.002 17,40
Fóðringar 244.910 7,52
Fóðringar aukahlutir 37.894 1,16
Holutoppur 36.686 1,12
Gengjuefni 857 0,03
Leðjuefni 32.647 1,00
Borkrónur 109.598 3,36
Steypuefni 105.406 3,23
Borleiga 1.454.251 44,60
Bortæki með áhöfn 799.811 24,54
Toppdrif 112.913 3,46
Eldsneyti (fyrir utan loftpressur) 146.050 4,48
Leiga á tækjum 54.437 1,67
Ýmis þjónusta 100.240 3,07
Umsjón 240.800 7,38
Aðkeypt þjónusta 693.687 21,30
Loftborun (leiga á loftpressum) 178.964 5,49
Steypingar 95.981 2,94
Stefnuborun, tæki og ráðgjöf 77.365 2,37
Jarðlagagreining 61.544 1,89
Leðjutækni 26.985 0,83
Borráðgjafar og eftirlit 117.386 3,60
Borholumælingar 62.300 1,91
Eftirlit og stjórnun 73.160 2,24
Alls 3.261.182 100
Kostnaðarþáttur (%)
Borleiga 44,6
Aðkeypt þjónusta 21,3
Efni 17,4
Flutningur og uppsetning bors 8,5
Borplan 8,2
Alls 100

22
4.2 KOSTNAÐARLÍKAN
Bæði verktaki og verkkaupi þurfa að gera kostnaðaráætlun vegna háhita-
borana. Verktakinn notar líkanið sem grunn til verðtilboðs samkvæmt útboði.
Verkkaupinn notar líkanið sem viðmiðun fyrir verðtilboð sem honum ber-
ast. Eins og lýst var í kafla 3.2 er borverkinu skipt í 7 verkkafla. Kostnaðarsumma
þeirra myndar heildarkostnað:
7
K = ∑ Ki
i=1
þar sem Ki táknar kostnað hvers verkkafla. 1.- 2.- og 4. verkkafli: borplans-
gerð, flutningur bora og uppsetning, eru ekki háðir meiri óvissu en almennt gerist
um byggingarframkvæmdir og því engin vinna lögð í greiningu þeirra úr borskýrsl-
um heldur stuðst við almennt mat og meðalgildi áætlana K1, K2 og K4.
Í verkköflum 3, 5, 6 og 7 sem fela í sér eiginlega borun: forborun, 1.-2.- og
3. áfanga verður byggt á reynslu borana og reiknuð meðaltöl og tíðnidreifing
verkdaga verkþátta verkkaflanna. Greindur er verkdagafjöldi sem fer í verkþætt-
ina:
1. Borun
2. Fóðrun og steyping fóðringar
3. Vandræði, s.s. hrun, festa, fiskun, rýming og/eða steyping í æðar
4. Mælingar, skolun og/eða örvun
5. Frágangur flansa, loka og niðurtekt bors
6. Annað, s.s. viðgerðir, bið eftir tækjum
Kostnaður reiknast samkvæmt tímakostnaði og efniskostnaði hvers verk-
þáttar. Þar gildir jafnan:
Ki = ∑ Kij
j=1
þar sem:
Kij = Kostnaður verkþáttar j (j=1,2,3,4,5,6), í verkkafla i (i=3,5,6,7)
Kij = bij*vij+eij*mij
bij = Daggjald
vij = Verkdagafjöldi
eij = Einingarverð efnis
mij = Efnismagn sem notað er í verkþætti j, í verkkafla i
6

23
4.3 VERÐ OG FORSENDUR KOSTNAÐARREIKNINGA
4.3.1 BORPLAN, VATNSVEITA, FLUTNINGUR OG UPPSETNING
Kostnaður þessa verkkafla fer eftir aðstæðum en hann má sjá fyrir í áætl-
un. Sama borvatnsveita þjónar mörgum holum og einn borteigur getur nýst til
borunar margra holna þegar beitt er stefnuborun. Borkjallarar eru staðlaðir og
kostnaður þeirra vel þekktur. Hér verður stuðst við hlutfallstölur töflu 13 og gert
ráð fyrir að kostnaður borplans og vatnsveitu sé 8% heildarkostnaðar eða um
$400.000. Óvissa er áætluð 10%.
Flutningur bors er háður síðasta verki hans, hvort hann kemur á borsvæð-
ið úr öðrum landshluta eða færir sig aðeins til á sama borteig. Flutningurinn er
einnig kominn undir skipulagi, aðgengi flutningstækja og ástandi vega. Oft er ein-
hver tími einnig notaður til breytinga og viðgerða á borum eða fylgitækjum
þeirra. Hér verður því ekki stuðst við verkdagafjölda borskýrslna heldur sennilegt
meðalgildi. Tafla 14 sýnir kostnað þessara verkkafla. Tímakostnaður er margfeldi
verkdagafjölda og daggjalds bora úr töflu 16 í 4.3.3. Óvissa er áætluð 10%.
TAFLA 14 - KOSTNAÐUR BORPLANS, VATNSVEITU, FLUTNINGS OG UPPSETNINGA
Borplan og vatnsveita ($) 400.000
Flutningur og uppsetning ($) 360.616
Verkdagar (d) ($/d) (Bílferðir) ($/bílferð)
Minni bor 3 21.872 20 2.000 105.616
Stærri bor 5 35.000 40 2.000 255.000
4.3.2 EFNISKOSTNAÐUR
Efniskostnaður borunar er hér metinn samkvæmt reynslutölum undanfar-
inna ára hér á landi. Þótt einingarverðin séu ekki raunveruleg markaðsverð er
þess vænst að hlutföll þeirra séu ekki fjarri lagi. Til þess að fá grunntölur fyrir það
dæmi um tilvísunarklasa sem reiknað verður í 6. kafla miðast hér við víða stefnu-
boraða holu þar sem steypt fóðring nær í forborun niður á 90 m, í 1. áfanga 300
m, 2. áfanga 800 m og að í 3. áfanga sé gataður leiðari hengdur frá 775 m í 2.175
m. Holan verður nefnd VIÐMIÐUNARHOLA hér eftir. Tafla 15 lýsir helstu efnum
sem notuð eru í borun slíkrar holu og einingaverðum þeirra. Sementsnotkun við
steypingu fóðurröra er áætluð út frá rúmmáli milli holuveggjar og fóðurrörs en
margfölduð með reynslustuðli á bilinu 2,0-2,5 vegna steypu sem tapast út í
skápa, æðar eða sprungur í bergi. Kostnaður vegna bætiefna er innifalinn.

24
TAFLA 15 - EFNISNOTKUN Í VIÐMIÐUNARHOLU
Fóðurrör
Verkkafli Þvermál (") Tegund Lengd (m) Verð ($/m) Kostn. ($)
Forborun 22
1/4
0,65x56 welded 90 243 21.870
1. áfangi 18
5/8
87,5 lbs/ft, H40 welded 300 175 52.393
2. áfangi 13
3/8
68 lbs/ft, K55 Butressg. 800 303 242.533
3. áfangi 9
5/8
36 lbs/ft, K55Butressg. 1.400 258 360.807
Alls 677.603
Sement við fóðringar og vandræði
Verkkafli Kragi (m2
) Lengd (m) Margf.st. Rúmm. (m3
) Verð ($/m3
) Kostn. ($)
Forborun 0,34 90 2,0 61,9 400 24.759
1. áfangi 0,19 300 2,2 125,6 400 50.231
2. áfangi 0,26 800 2,5 515,5 400 206.187
Alls 281.178
Bentonítleðja
Verkkafli Fl.mál (m2
) Lengd (m) Margf.st. Rúmm. (m3
) (m3
) ($/m) Kostn. ($)
Forborun 1,37 90 3,0 369,8 50 150 62.962
1. áfangi 0,89 300 3,0 804,0 50 150 128.106
2. áfangi 0,62 800 3,0 1.489,0 50 150 230.845
Alls 421.913
Borkrónur
Verkkafli Stærð (") Borun (m) Fjöldi (stk) ($/krónu) Stillar 20% Kostn. ($)
Forborun 26 90 1 30.000 6.000 36.000
1. áfangi 21 210 1 30.000 6.000 36.000
2. áfangi 17
1/2
500 1 25.000 5.000 30.000
3. áfangi 12
1/4
1.400 4 14.000 2.800 58.800
Alls 160.800
Annað efni ($)
Holutoppur og aukahlutir fóðringa 100.000
Efniskostnaður alls
Efni Kostnaður ($) Hlutfall (%)
Fóðurrör 677.603 41,3
Sement 281.178 17,1
Bentonít 421.913 25,7
Borkrónur 160.800 9,8
Holutoppur og aukahlutir fóðringa 100.000 6,1
Alls 1.641.494 100
Magn bentónítleðju er metið út frá þreföldu rúmmáli holu samkvæmt
reynslu um tap við borun. Óvissa efniskostnaðar er metin í heild 10%.
4.3.3 TÍMAKOSTNAÐUR
Tímakostnaður bortækja er hér hugsaður sem summa margfeldis verk-
dagafjölda og daggjalds sem er breytilegt eftir því við hvaða verkþátt er unnið á
viðkomandi verkdegi. Verkdagafjöldi hvers verkþáttar er fundinn af reynslutölum
borana í 5. kafla. Hér eru hins vegar raktar tölur sem notaðar eru um einingar-
verð tímakostnaðar. Grunngjald er fyrir borinn sjálfan og minnstu áhöfn hans,

25
minni bor sem notaður er í forborun og stærri bor í dýpri áföngum. Hærra dag-
gjald er tekið þegar borinn er að verki með fjölmennari áhöfn og nýtir viðbótar-
tæki, s.s. við steypingar, stefnu- og loftborun. Einnig er reiknað með grunngjaldi
fyrir viðbótartæki sem þurfa að vera tiltæk á borstað milli þess sem þau eru í not-
kun. Daggjöld eru einnig reiknuð fyrir ýmsa þjónustu við borverkið svo sem sér-
fræðiþjónustu, borholumælingar og eftirlit. Raunveruleg daggjöld eru ekki gefin
upp af markaðsaðilum en hér er byggt á mati með hliðsjón tilboða verktaka og
áætlana borana. Tafla 16 sýnir einingarverð reikninga með kostnaðarlíkani.
TAFLA 16 - EININGARVERÐ KOSTNAÐARLÍKANS
Daggjald bora Stærri bor Minni bor
Skilgreining ($/dag) ($/dag)
Grunngjald 32.000 20.000
Bein borun 37.000 23.125
Stefnuborun - Bein loftborun 43.000 28.000
Loftborun - Stefnuborun 49.000 33.000
Fóðrun - Vandræði 37.000 23.125
Mælingar - Frágangur - Flutningur 35.000 21.875
Annað 32.000 20.000
Tímagjald tækja ($/dag) (S/dag)
Steyputæki Grunngjald 2.500 1.560
Í steypingu 3.700 2.320
Fiskitæki 1.300 1.300
Gosvari 5.900 5.900
Loftborunartæki í bið 5.100 5.100
Þjónusta ($/dag) (S/dag)
Sérfræðiþjónusta um jarðhita 1.500 1.500
Borholumælingar á biðtíma 2.000 2.000
Borholumælingar á mælitímum 3.000 3.000
Eftirlit 1.500 1.500

26
5. KAFLI - REYNSLUGÖGN BORANA Á HENGILSSVÆÐINU
5.1 GAGNAÚRVINNSLA
Meginvinna að baki þessarar ritgerðar liggur í greiningu gagna um gang
borana á Hengilssvæðinu. OR, Jarðboranir hf. og ÍSOR veittu aðgang að daglegum
bor- og dagsskýrslum um gang borunar í 73 holum sem boraðar hafa verið á und-
anförnum 9 árum. Gerður var útdráttur um hverja holu (viðauki 1). Þar er lýst
staðsetningu, holugerð, bortæki og ráðandi verkþætti hvers verkdags.
Skráð eru þvermál og dýptir hvers boráfanga, borhraði, vídd fóðringar og
lengd hennar, sementsnotkun við steypingu æða og fóðringa. Kostnaður borana
er að mestu kominn undir bordagafjölda og ræðst af þeim reynslutölum sem bor-
skýrslurnar gefa. Þess vegna voru gerðar sérstakar töflur yfir verkdagafjölda hvers
áfanga (viðauki 2). Verkdagafjöldinn var umreiknaður í staðlað dýpi, fundið með-
altal og staðalfrávik með þriggja punkta PERT-aðferð, fyrir áfangann í heild og fyr-
ir verkþættina borun, fóðrun, vandræði,mælingar og frágang. Sérstök greinar-
gerð (viðauki 3) var gerð um óvenjuleg vandamál við borun þar sem lýst er þeim
vandræðum sem upp komu og kostnaði sem af hlaust.
Þar sem verkdagafjöldi skiptir mestu máli fyrir þá kostnaðargreiningu sem
stefnt er að, fylgir hér nánari lýsing greiningar þeirra.
5.2 VERKDAGAR FORBORUNAR
Forborun er oftast gerð með lofthamri og sápufroða notuð í holuhreins-
un. Ef jarðlög eru laus er einnig notuð hjólakróna, skolað með vatni og leðju og
steypt í hrunkafla og æðar. Í grönnum holum ráðgerir hönnun borun í 75 m dýpi
en 90 m í víðum holum. Jarðlög ráða því hvar tryggt þykir að festa neðri enda yfir-
borðsfóðringar og því getur breytileiki á dýpt forborunar leikið á tugum metra.
Þegar bor er farinn af holu miðast dýptartölur við efri brún kjallara en í borskýrsl-
um er uppgefin holudýpt yfirleitt reiknuð frá drifpalli bors. Hæð hans yfir kjallara-
brún er 1-2 m fyrir minni borana en 5-7 m fyrir þá stærri. Þegar steyping yfirborð-
sfóðringar er orðin nægilega trygg er flans soðinn á hana, öryggislokum raðað
upp og gert klárt fyrir borun 1. áfanga

27
Þar sem forborun þykir einföld og grunn er sjaldnast jarðfræðingur á vakt
og því eru borskýrslur ÍSOR mjög stuttaralegar um framkvæmdina. Verkdagar
forborunar eru oftast skráðir en sundurliðun verkþátta ófullkomin. Nýting þess-
ara gagna til þess að fá reynslutölur er því takmörkuð.
Töflur í viðauka 2 sýna reynslutölur forborunar í 27 grönnum og 41 víðri
holu og umreikning þeirra fyrir 90 m staðlað dýpi forborunar í viðmiðunarholu.
Kostnaðarlíkan í 6. kafla verður byggt á reynslugögnum víðra stefnuboraðra hol-
na. Reynslutölur um forborun í 23 slíkum holum eru í töflu 17. PERT meðalgildi te,
og staðalfrávik σ, reiknast samkvæmt jöfnum í kafla 2.4.
5.3 VERKDAGAR 1. ÁFANGA
Markmið 1. áfanga er borun fyrir öryggisfóðringu og steyping hennar svo
borhola geti haldið niðri þrýstingi sem kann að verða í æðum sem borinn gæti
skorið við borun 2. áfanga fyrir vinnslufóðringu niður á 700-800 m dýpi. Fóðringin
á einnig að koma í veg fyrir að vatn og gufa með háum þrýstingi finni sér leið út í
bergið á minna dýpi eða nái að sprengja sér leið til yfirborðs. Almenn viðmiðun
fyrir neðri enda öryggisfóðringar er 300 m dýpi en það ræðst af hentugu bergi
fyrir enda fóðringarinnar. Helstu vandkvæði borunar 1. áfanga eru opnar sprung-
ur, skolvatnsleki út í bergið, hár þrýstingur grunnra æða, hrun holuveggja og
festa borstrengs. Við þetta er glímt með blöndun leðju í skolvatn til að þétta leka
eða steypingu í æðar. Þessir erfiðleikar kosta fleiri verkdaga en ella og í verstu til-
vikum er hætt í holu og borinn færður á hentugri stað. Töflur í viðauka 2 sýna
reynslutölur verkdaga 1. áfanga í 22 grönnum og 45 víðum holum og umreikning
þeirra fyrir 300 m dýpi 1. áfanga í viðmiðunarholu. Verkdagafjöldi 35 víðra
stefnuboraðra holna er greindur eftir verkþáttum í töflu 17.
Markmið 2. áfanga er borun fyrir vinnslufóðringu en jafnframt uppbygg-
ing halla og stefnu, sem miðar að skurði lítið hallandi sprungna og vinnslu undan
svæðum sem hlífa þarf við yfirborðsraski. Yfirleitt er að því stefnt að neðri endi
vinnslufóðringar verði á 700-800 m dýpi svo að fóðringin og lokar geti haldið niðri
hæsta þrýstingi sem búast má við í dýpri æðum. Oft er borun vandasöm vegna

28
hruns og leka, eða vegna þess að holan leitar í ranga stefnu. Úrræði eru þau
sömu og í 1. áfanga blöndun leðju í skolvatn til að þétta leka og steyping í æðar.
Ekki kemur til greina að hætta við holu á þessu stigi þótt vandræði séu mikil, en
stundum er sá kostur valinn að fara út úr henni ofar til að sveigja frá erfiðum
berglögum.
Töflur í viðauka 2 sýna reynslutölur fyrir 2. áfanga í 19 grönnum og 48 víð-
um holum og umreikning þeirra fyrir 800 m dýpi 2. áfanga viðmiðunarholu. Verk-
dagafjöldi í 48 víðum borholum er greindur eftir verkþáttum í töflu 17.
Markmið 3. áfanga er borun vinnsluhluta holu niður á 2.000-3.300 m dýpi.
Haldið er þeirri stefnu og halla sem byggður var upp í 2. áfanga. Þar sem nú er
komið niður í jarðhitageyminn er reynt að skera sem flestar æðar og forðast að
stífla þær. Ekki er steypt í æðar nema óhjákvæmilegt sé að komast gegnum hrun-
kafla eða vegna þess að hiti eða efni æða séu óæskileg. Ekki er hægt að nota leð-
ju til skolunar nema í neyðartilvikum, þar sem hún stíflar æðar. Hár þrýstingur á
skolvatni veldur skoltapi í æðar. Þá er stundum beitt jafnvægisborun þar sem
skolvatn er blandað lofti eða froðu til að lækka þrýsting þess.
Flestar holur eru fóðraðar með götuðum leiðara sem hengdur er neðst í
vinnslufóðringu og nær niður undir botn holunnar. Ef lítil hætta er talin á hruni
holuveggja er stundum hætt á vinnslu án leiðara.
Við frágang í verklok er holan skoluð og örvuð með vatnsþrýstingi. Prófun
viðbragða hennar við ádælingu gefur ádælingarstuðul sem er vísbending um lekt
holunnar og vonandi gæfni hennar einnig.
Töflur í viðauka 2 sýna verkdagafjölda 22 grannra og 51 víðra holna um-
reiknaðan fyrir 1.375 m í 3. áfanga viðmiðunarholu, en það dýpi er nærri meðal-
borun í 3. áfanga. Verkdagafjöldi 50 víðra holna er greindur eftir verkþáttum í
töflu 17.

29
TAFLA 17 - VERKDAGAR VÍÐRA STEFNUBORAÐRA HOLNA
Verkdagar alls PERT Verkdagar verkþátta
Verkkafli
Borun
(m)
Fjöldi
(n)
Meðaltal
(μ)
Staðalfrávik
(σ)
Lægst
(a)
Algengast
(m)
Hæst
(b)
Meðalgildi
(te)
Frávik
(s)
Borun
(d)
Fóðrun
(d)
Vandræði
(d)
Mælingar
(d)
Frágangur
(d)
Annað
(d)
Forborun 90 23 6,1 2,2 3 5 11 5,7 1,3 2,4 1,9 0,4 0 0,9 0,1
1. áfangi 210 35 8,4 2,3 5 8 14 8,5 1,5 3,0 2,2 1,0 0,8 1,1 0,4
2. áfangi 500 48 10,5 2,8 6 10 18 10,7 2,0 5,0 2,4 0,5 1,1 1,3 0,4
3. áfangi 1.375 50 19,1 6,6 10 16 38 18,7 4,7 9,4 1,1 1,9 4,0 1,6 0,7
Alls 2.175 44,1 7,8 43,5 5,5

30
6. KAFLI - NOTKUN REYNSLUGAGNA
Eins og lýst var í 1. kafla veita reynslugögn borana af Hengilssvæðinu ýmis
tækifæri til greiningar og samanburðar. Hér verður fyrst gerð grein fyrir niður-
stöðum kostnaðaráætlunar og síðan gefin nokkur dæmi um hvernig þessi gögn
nýtast við áætlanir og ákvarðanir.
6.1 NIÐURSTÖÐUR KOSTNAÐARÁÆTLUNAR
Reynslutölur úr 5. kafla um verkdaga og verkþáttagreiningu þeirra eru
notaðar til mats á kostnaði viðmiðunarholu. Verkdagafjöldi fylgir betadreifingu.
Notuð eru meðalgildi og frávik reiknuð með þriggja punkta PERT-aðferð (sbr.
kafla 2.4). Gert var ráð fyrir að minni bor væri notaður við forborun en stærri bor
kæmi til að bora 1.- 2.- og 3. áfanga. Kostnaðartölur borplans, vatnsveitu, flutn-
ings og uppsetninga bora, voru teknar úr kafla 4.3. Þar eru einnig kostnaðartölur
efna í viðmiðunarholu. Kostnaðarlíkanið notar jöfnur úr kafla 4.2 og niðurstöður í
töflu 17. Niðurstöður þess fyrir forborun, 1.- 2.- og 3. áfanga og heildarborverk
eru í töflum 18 og 19. Rétt er að taka fram að hér er átt við meðalkostnað í áfalla-
lausri borun en holur sem lenda í óvanalegum erfiðleikum og víkja meira en 3
staðalfrávik frá meðaltali hafa verið undanskildar eins og lýst er í viðauka 3 og
kafla 6.3.
TAFLA 18 - MEÐALTALSKOSTNAÐUR VIÐMIÐUNARHOLU
Verkkaflar Kostnaður ($)
Borplan, vatnsveita 400.000
Flutningur minni bors 106.000
Flutningur stærri bors 255.000
Alls 761.000
Forborun 332.000
1. áfangi 716.000
2. áfangi 1.303.000
3. áfangi 1.556.000
Alls 4.668.000

31
TAFLA 19 - SUNDURLIÐUN KOSTNAÐAR VIÐMIÐUNARHOLU
Kostnaðarþættir
Forborun
($)
Hl.f.
(%)
1. áfangi
($)
Hl.f.
(%)
2. áfangi
($)
Hl.f.
(%)
3. áfangi
($)
Hl.f.
(%)
Alls
($)
Hl.f.
(%)
Borplan, borvatnsveita 400.000 8,6
Flutningur minni bors 105.625 2,3
Flutningur stærri bors 255.000 5,5
Borplan og flutningar alls 760.625 16,3
Tímakostnaður
Bor 130.375 39,3 308.700 43,1 419.100 32,2 790.000 50,7 1.648.175 35,3
Steyputæki 10.588 3,2 25.090 3,5 30.147 2,3 46.667 3,0 112.491 2,4
Fiskitæki 2.600 0,8 2.600 0,4 2.600 0,2 3.900 0,3 11.700 0,3
Gosvari 50.150 7,0 62.933 4,8 110.133 7,1 223.217 4,8
Loftborunartæki í bið 47.260 3,0 47.260 1,0
Sérfræðiþjónusta um jarðhita 8.500 2,6 12.750 1,8 16.000 1,2 28.000 1,8 65.250 1,4
Borholumælingar 12.102 3,6 18.153 2,5 22.780 1,7 39.865 2,6 92.900 2,0
Eftirlit 8.500 2,6 12.750 1,8 16.000 1,2 28.000 1,8 65.250 1,4
Tímakostnaður alls 172.665 52,0 430.193 60,1 569.560 43,7 1.093.825 70,3 2.266.243 48,5
Efni
Fóðurrör 21.870 6,6 52.393 7,3 242.533 18,6 360.807 23,2 677.603 14,5
Sement 24.759 7,5 50.231 7,0 206.187 15,8 0,0 281.178 6,0
Bentónít 62.962 19,0 128.106 17,9 230.845 17,7 0,0 421.913 9,0
Borkrónur og stillar 36.000 10,8 36.000 5,0 30.000 2,3 58.800 3,8 160.800 3,4
Holutoppur og aukahlutir fóðringa 13.832 4,2 19.048 2,7 23.810 1,8 43.311 2,8 100.000 2,1
Efniskostnaður alls 159.424 48,0 285.777 39,9 733.375 56,3 462.918 29,7 1.641.494 35,2
Alls 332.089 100 715.970 100 1.302.935 100 1.556.743 100 4.668.362 100

32
Mynd 11 sýnir dýpt viðmiðunarholu sem fall af verkdagafjölda. Hún nýtist
m.a. til áætlana um viðbót verkdaga vegna dýpkunar. Verkþættirnir borun og
vandræði eru taldir til virks bortíma en flutningur, uppsetning, fóðrun, steyping,
mælingar, frágangur og annað teljast til biðtíma.
MYND 11 - DÝPT SEM FALL AF VERKDÖGUM
Mynd 12 sýnir kostnað sem fall af verkdögum. Efniskostnaður hvers verk-
kafla er í myndum 12 og 13 teiknaður í lok verkdaga hans.
MYND 12 - KOSTNAÐUR SEM FALL AF VERKDÖGUM
Mynd 13 sýnir hvernig kostnaður viðmiðunarholu vex með dýpi. Af þess-
ari mynd má áætla hve dýr hver hluti holu er og hve mikið tapast ef endurbora
þarf neðsta hluta hennar. Einnig hve mikið mundi kosta að dýpka hana umfram
dýpt viðmiðunarholu ef þess er óskað.
-2,500
-2,000
-1,500
-1,000
-500
0
0 10 20 30 40 50 60
Dýpt(m)
Verkdagar (d)
DÝPT SEM FALL AF VERKDÖGUM
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
3,500,000
4,000,000
4,500,000
5,000,000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Kostnaður($)
Verkdagar (d)
KOSTNAÐUR SEM FALL AF VERKDÖGUM

33
MYND 13 - KOSTNAÐUR SEM FALL AF DÝPT
6.2 TILVÍSUNARKLASAR VIÐMIÐUNARHOLU
Til þess að nýta reynslugögn úr 5. kafla og meta óvissu við þann meðal-
kostnað sem reiknaður var í kostnaðaráætlun viðmiðunarholu voru niðurstöður
úr kafla 6.1 notaðar sem forsendur Monte-Carlo reikninga með Crystal-Ball for-
riti. Þá var gert ráð fyrir að verkdagar í boráföngum fylgdu betadreifingu með
lægsta-, hæsta- og algengasta gildi skv. töflu 17. Kostnaður efna, borplans og
flutninga var áætlaður samkvæmt þríhyrningsdreifingu með 10% óvissu og ein-
ingarverð tímakostnaðar þríhyrningsdreifingu með 5% óvissu. Formúlur og
grunngögn má sjá í viðauka 3 en hér fylgja niðurstöður þessara reikninga fyrir
hina eiginlegu boráfanga og verkið í heild. Dreifing reynslugilda um meðaltöl sem
hér er sýnd, þjónar sem tilvísunarklasi við mat á stökum áætlunum eða tilboðum
í verkkafla og heildarverk. Forritið gerir einnig næmnigreiningu og sýnir hvaða
kostnaðarþættir ráða mestu um óvissu.
Niðurstöður eru sýndar í myndum 14-19. Í tíðnidreifingum eru gildi innan
95% vissu sýnd blá en gildi utan þeirra marka bleik. Í þeim segir betadreifing verk-
daga verulega til sín með algengasta gildi lægra en meðalgildi og lengri hala til
hærri gilda. Myndir af næmnigreiningu eru ekki sýndar en þar kemur fram að
verkdagafjöldi boráfanga ræður mestu um óvissu kostnaðar. Verkdagar 3. áfanga
skipta mestu í heildarverkdögum og heildarkostnaði. Þeir tilvísunarklasar sem nú
verður lýst munu þjóna sem viðmiðun um hvers er að vænta þegar meta skal
áætlun eða tilboð um kostnað boráfanga og borverksins í heild.
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
3,500,000
4,000,000
4,500,000
5,000,000
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500
Kostnaður($)
Dýpt (m)
KOSTNAÐUR SEM FALL AF DÝPT

34
Rétt er að minna á að tilvísunarklasarnir styðjast við reynslugögn í áfalla-
lausri borun. Undanskildir eru verkkaflar þar sem kostnaðarfrávik urðu meiri en 3
staðalfrávik. Um þau tilvik, stærð og tíðni tjóna er sérstaklega fjallað í kafla 6.3
hér á eftir.
6.2.1 TILVÍSUNARKLASI FORBORUNAR
Mynd 14 sýnir tilvísunarklasa fyrir kostnað forborunar. Meðalgildi kostn-
aðar fyrir reynslusafnið er $333.000. Um 95% líkur eru á því að kostnaðurinn liggi
á milli markanna $262.000 og $429.000. Næmnigreining sýnir að fjöldi verkdaga
veldur 97,5% af óvissu um kostnað áfangans. Línurit fyrir uppsafnaðar líkur sýnir
m.a. að í 30% tilvika reynist kostnaður lægri en $305.000 og í 30% tilvika er hann
meiri en $355.000.
MYND 14 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR FORBORUNAR

35
6.2.2 TILVÍSUNARKLASI 1. ÁFANGA
Mynd 15 sýnir tilvísunarklasa fyrir kostnað 1. áfanga. Meðalgildi kostnað-
ar fyrir reynslusafnið er $715.000. Um 95% líkur eru á því að kostnaðurinn liggi á
milli markanna $570.000 og $892.000. Næmnigreining sýnir að fjöldi verkdaga
veldur 97,5% af óvissu um kostnað. Línurit fyrir uppsafnaðar líkur sýnir m.a. að í
30% tilvika reynist kostnaður lægri en $661.000 og í 30% tilvika er hann meiri en
$761.000.
MYND 15 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR 1. ÁFANGA

36
ar fyrir reynslusafnið er $ 1.302.000. Um 95% líkur eru á því að kostnaðurinn liggi
á milli markanna $1.089.000 og $1.561.000. Betadreifing verkdaga er farin að
segja til sín og teygir hala frá algengasta gildi til hærri gilda. Næmnigreining sýnir
að fjöldi verkdaga veldur 94,2% í óvissu um kostnað. Línurit fyrir uppsafnaðar
líkur sýnir m.a. að í 30% tilvika reynist kostnaður lægri en $1.222.000 og í 30% til-
vika er hann meiri en $1.367.000.

37
ar fyrir reynslusafnið er $1.554.000. Betadreifing verkdaga dregur nú verulegan
hala til hærri gilda en algengasta gildi. Um 95% líkur eru á því að kostnaðurinn
liggi á milli markanna $1.114.000 og $2.190.000. Næmnigreining sýnir að fjöldi
verkdaga veldur 98,8% í óvissu um kostnað. Línurit fyrir uppsafnaðar líkur sýnir
m.a. að í 30% tilvika reynist kostnaður lægri en $1.359.000 og í 30% tilvika er
hann meiri en $1.692.000.

38
6.2.5 TILVÍSUNARKLASI BORVERKS Í HEILD
Mynd 18 sýnir tilvísunarklasa fyrir kostnað viðmiðunarholu í heild. Meðal-
gildi kostnaðar fyrir reynslusafnið er $ 4.665.000. Um 95% líkur eru á því að
kostnaðurinn liggi á milli markanna $4.101.000 og $5.365.000. Næmnigreining
sýnir að óvissa um kostnað ræðst einkum af fjölda verkdaga, 76,5% í 3. áfanga,
13,4% í 2. áfanga, 5,9% í 1. áfanga og 1,9% í forborun. Línurit fyrir uppsafnaðar
líkur sýnir m.a. að í 30% tilvika reynist kostnaður lægri en $4.457.000 og í 30% til-
vika er hann meiri en $4.825.000.
MYND 18 - TILVÍSUNARKLASI KOSTNAÐAR VIÐMIÐUNARHOLU

39
6.2.6 TILVÍSUNARKLASI FYRIR VERKDAGA ALLRA BORÁFANGA
Mynd 19 sýnir tilvísunarklasa fyrir verkdaga allra boráfanga, þ.e. verk-
kaflana forborun, 1.- 2.- og 3. áfanga. Ekki eru taldir verkdagar við gerð borplans
og kjallara né flutning bora. Meðalgildi heildarverkdaga fyrir reynslusafnið er
43,45. Um 95% líkur eru á því að verkdagar liggi á milli markanna 33,4 og 55,5
verkdagar. Næmnigreining sýnir að í óvissu um fjölda verkdaga ráða verkdagar 3.
áfanga 72,1%, 2. áfanga 13,1%, 1. áfanga 8,6% og forborunar 6,0%. Línurit fyrir
uppsafnaðar líkur sýnir m.a. að í 30% tilvika reynast verkdagar undir 39,9 og í
30% tilvika eru þeir fleiri en 46,2.
MYND 19 - TILVÍSUNARKLASI HEILDARVERKDAGA VIÐMIÐUNARHOLU

40
6.3 TÍÐNI- OG KOSTNAÐARDREIFING ERFIÐLEIKA BORANA
Greinargerð um erfiðar holur og kostnaðarauka vegna þeirra er í viðauka
3. Hér er greint frá niðurstöðum. Af 73 holum reyndust 14 erfiðar eða rúm 19%. Í
10 holum voru erfiðleikar vegna hruns og festu. Í einni þurfti endurborun vegna
rangrar stefnu. Í 2 holum voru vandræði við fóðrun þar sem rýma þurfti holuna til
að koma fóðurröri niður. Í 2 holum þurfti að fiska hluti á botni sem trufluðu
borun og skemmdu borkrónur. Tíðni vandræða er nokkuð mismunandi eftir bor-
tækjum eins og sést í töflu 20. Þar lentu borarnir Sleipnir og Týr í hlutfallslega
flestum erfiðleikum. Sleipnir telst til minni bora og hefur 100 tonna lyftigetu.
Hugsanlega ræður Sleipnir síður við erfiðleika í jarðlögum en stærri borar en leita
verður annarra skýringa á erfiðleikum stærsta og nýjasta borsins Týs.
TAFLA 20 - TÍÐNI VANDRÆÐA BORTÆKJA
Bortæki
Fjöldi
boraður
Tíðni
vandræða
Azi 2 0
Saga 29 0
Sleipnir 20 7
Geysir 26 2
Jötunn 11 0
Óðinn 16 4
Týr 7 3
Tafla 21 sýnir niðurstöður greiningar á vandræðum í erfiðum holum.
TAFLA 21 - GREINING VANDRÆÐA Í ERFIÐUM HOLUM
Nr. Hola Bortæki Holuvídd Vandræði Kostn. ($) Annað tjón
1 HE-20 Sleipnir Grönn Berglög 731.623
2 HE-24 Sleipnir Víð Berglög 302.516
3 HE-26 Óðinn Grönn Fóðrun 351.588
5 HE-33 Sleipnir-Óðinn Víð-grönn Berglög 1.253.034
6 HE-36 Týr Grönn Röng stefna 937.568
8 HE-48 Sleipnir-Geysir Víð Berglög 1.629.953 300 m strengs
9 HE-49 Týr Víð Berglög 4.123.080 2 str., 344+224m
10 HE-53 Óðinn Grönn Berglög 1.502.315
11 HN-05 Sleipnir Víð Bilun-Berglög 2.009.488 174 m strengs
12 HN-09 Týr Víð Bilun, fiskun 1.300.936
13 HN-12 Óðinn Grönn Bilun-Berglög 1.054.764
14 NJ-27 Geysir Víð Fiskun, fóðrun 703.176
Kostnaðarauki vegna erfiðleika umfram venjulegan kostnað kemur fram í
tíma- og efniskostnaði og hefur verið metinn með aðstoð kostnaðaráætlunar.

41
Hann hleypur á bilinu $250.000 til $4.100.000. Tjón vegna borstrengs sem
tapast er áætlað 500 $/m í álagsstöngum og auk þess mótorar og MWD tæki, í
heild 1.000 ($/m). Mynd 20 sýnir stærðir tjóna í þeirri röð sem þau eru upptalin í
töflu 21 (sbr. nr. 1-14 þar).
MYND 20 - KOSTNAÐUR ERFIÐLEIKA Í HOLUM
Mynd 21 sýnir tíðni kostnaðarauka, þ.e. holufjölda þar sem kostnaður
vegna erfiðleika nam meiru en tiltekinni upphæð.
MYND 21 - TÍÐNI KOSTNAÐARAUKASTÆRÐA
Tafla 22 sýnir tjónatíðni sérstakra erfiðleika í holum. Engir sérstakir erfið-
leikar urðu í 59 holum af 73. Meðalkostnaður áfallalausrar borunar reiknast
$4.668.000 með staðalfrávik σ=$359.000. Í 11 holum varð tjón vegna sérstakra
erfiðleika meira en þetta staðalfrávik. Tjón sem er meira en 3 σ, varð í 6 holum
eða 8,2% af heildarfjölda og í einni holu varð tjón sem nemur meiru en 11 σ. Það
var í holu HE-49 þar sem borstrengur tapaðist í festu tvívegis í 3. áfanga og fara
þurfti tvisvar út úr henni.
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
3,500,000
4,000,000
4,500,000
Kostnaður($)
Borholur
KOSTNAÐUR ERFIÐLEIKA Í HOLUM
HE-20
HE-24
HE-26
HE-31
HE-33
HE-36
HE-44
HE-48
HE-49
HE-53
HN-05
HN-09
HN-12
NJ-27
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
Tíðni
Kostnaður ($1.000)
TÍÐNI KOSTNAÐARAUKASTÆRÐA

42
TAFLA 22 - TJÓNATÍÐNI ERFIÐLEIKA Í HOLUM
Staðalfrávik (σ) Holufjöldi (stk) Tíðni (%)
0 59 81,3
< 1 14 19,2
> 1 11 15,1
> 2 8 11,0
> 3 6 8,2
> 4 4 5,5
> 5 2 2,7
> 6 1 1,4
> 7 1 1,4
> 8 1 1,4
> 9 1 1,4
> 10 1 1,4
> 11 1 1,4
6.4 ÁKVARÐANIR Í ÓVANALEGUM ERFIÐLEIKUM
6.4.1 BORMETRAKOSTNAÐUR
Við mat á kostnaði við dýpkun eða endurborun holu þarf að meta bor-
hraða í reynd og bormetrakostnað. Þá er ekki átt við heildarkostnað hvers áfanga
heldur tímakostnað þá daga sem borun fer fram eða glímt er við vandræði í bor-
un. Tölur til þessa eru fengnar úr töflum kostnaðaráætlunar í viðauka 3, og töfl-
um 17 og 19 hér að ofan. Miðað er við þá verkdaga sem fóru í borun og vandræði
og meðaltímakostnað bortækis og fylgiþjónustu verkþátta hvers áfanga. Niður-
stöður eru í töflu 23. Bormetrakostnaður reynist um $950 í forborun og 1. áfanga
um $590 í 2. áfanga og $480 í 3. áfanga. Meginástæður hægari borgangs og hærri
bormetrakostnaðar fyrstu tveggja áfanganna eru væntanlega hlutfallslegt minna
álag á stærri borkrónur og opnari berglög. Einnig munar um notkun borholumót-
ors sem gefur hærri snúningshraða í seinni áföngum.
TAFLA 23 - BORMETRAKOSTNAÐUR
Áfangar
Bormetrar
(m)
Borun
(d)
Vandræði
(d)
Borgangur
(m/d)
Tímakostnaður
($/d) ($/m)
Forborun 90 2,4 0,4 32,1 30.470 948
1. áfangi 210 3,0 1,0 52,5 50.611 964
2. áfangi 500 5,0 0,5 90,9 53.396 587
3. áfangi 1.375 9,4 1,9 121,7 58.598 482
6.4.2 ÁKVARÐANIR VEGNA ERFIÐLEIKA
Kostnaðaráætlun byggir á reynslu við fyrri boranir og sýnir hvernig fjár-
festing í borholum byggist upp sem fall af dýpi. Tilvísunarklasarnir gefa meðaltöl

43
fyrir hvern áfanga verksins og óvissu. Reynsla um kostnað með dýpi getur einnig
verið gagnleg viðmiðun þegar taka þarf ákvarðanir vegna vandræða sem koma
upp vegna erfiðra berglaga sem valda sífelldu hruni að borstreng og festu. Slík
vandræði geta hindrað að boráfangi nái því dýpi sem til er ætlast.
Æskileg dýpt fóðringa ræðst m.a. af hæsta gufuþrýstingi sem búast má við
að holan mæti á hverju dýpi. Tafla 24 sýnir yfirlit yfir þann þrýsting og hita sem
ákveðin dýpt fóðringar gæti mætt. Tilgreindur er hiti mettaðrar gufu sem hefur
jafnháan gufuþrýsting og samsvarandi vatns- eða bergþrýstingur.
TAFLA 24 - ÞRÝSTINGUR SEM FALL AF DÝPI
Dýpi
(m)
Vatnsþr.
(bar)
Samsv.hiti gufu
(°C)
Bergþr.
(bar)
Samsvarandi hiti gufu
(°C)
60 6 159 15 198
90 9 175 22,5 218
200 20 212 50 264
300 30 234 75 290
500 50 264 125 328
800 80 295 200 366
Við neðri enda yfirborðsfóðringar í 90 m er vatnsþrýstingur 9 bör og berg-
þrýstingur 22,5 bör. Við áframhaldandi borun verður að setja dýpra fóðurrör áð-
ur en borinn hittir á heitari gufu en 175°C. Annars ryðst gufan inn í vatnsæðar við
enda fóðurrörsins. Gufa heitari en 218°C gæti lyft berglögum og millirennsli upp
holuna komist á. Í hönnun er að því stefnt að neðri endi öryggisfóðringar sé
settur í 300 m. Þar er vatnsþrýstingur 30 bör og bergþrýstingur 75 bör. Öryggis-
fóðringin þolir að mæta 234°C gufu vegna vatnsæða og 290°C vegna berglaga.
Vinnslufóðring með neðri enda í 800 m dýpi stenst 295°C vegna vatnsæða og
366°C vegna berglaga.
Mynd 22 sýnir hugsanleg atvik í borun. Hér verða nú rakin nokkur dæmi
um ákvarðanir í slíkum tilvikum. Með aðstoð tilvísunarklasa um verkkafla mætti
reikna meðaltöl og óvissu mismunandi aðgerða og þar með vongildi lægsta kost-
naðar. Til þess þyrfti að reikna ítarlegar kostnað við einstaka verkkafla en hér er
gert að sinni, en nefnd verða nokkur dæmi og sérstaklega gerð grein fyrir vongildi
ákvörðunar í lok borunar, þegar útlit er fyrir að gæfni holunnar sé undir þeim
mörkum sem sett eru.

44
Ef bor lendir í alvarlegu hruni og festu í 60 m er dýpið ekki orðið nægilegt
fyrir yfirborðsfóðringu. Valið stendur á milli þess að hjakka áfram til að ná 90 m
eða færa borinn um set og byrja að nýju. Við það tapast borkjallari og borverkið
fram að þessu. Auk þess kæmi biðtími borsins meðan hann er færður til og nýr
kjallari undirbúinn. Tjónið væri gróft reiknað $305.000 ($100.000 í kjallara, ⅔
tímakostnaðar forborunar, $115.000 og 3 biðdagar bors, $90.000). Kostnaður við
hvern dag í vandræðum væri hins vegar um $30.000 á minni bor. Samkvæmt
þessu mundu 10 dagar í hjakki kosta jafnmikið og að byrja að nýju.
Í 1. áfanga er markmiðið að ná 300 m dýpi fyrir öryggisfóðringu. Ef bor
lendir í vandræðum í 200 m kemur enn til greina að hætta og færa borinn á bor-
teignum Kostnaður er þá gróft reiknað orðinn $810.000 ($100.000 í kjallara,
$332.000 í forborun, 110/210 af tímakostnaði 1. áfanga og þrír biðdagar vegna
færslu). Hver bordagur í vandræðum kostar $50.600 á stærri bor. Samkvæmt því
mundu 16 dagar í hjakki kosta jafnmikið og að byrja að nýju.

45
MYND 22 - ÁKVARÐANIR Í VANDRÆÐUM
Í 2. áfanga er borað fyrir vinnslufóðringu í 800 m og byggður upp halli fyrir
stefnuborun. Fjárfesting í holunni fyrir utan kostnað við borteig er nú komin yfir
$1,7 milljónir og því ekki um það að velja að færa hana en valið stendur á milli
þess að berjast gegnum erfiða kaflann með leðju og steypingum eða fara út úr
Flutningur
stærri bors
Glímt við
hrun og
festu
Bor færður
á borteig
Forborun
1.áfangi
Glímt við
hrun og
festu
Bor færður
á borteig
3.áfangi
Glímt við
hrun og
festu
Endurborun
3. áfanga
2.áfangi
Glímt við
hrun og
festu
Endurborun
2. áfanga
Borun hætt
Borplan og flutningur
minni bors

46
holunni fyrir ofan hann í von um að finna hentugri aðstæður. Við erfiðar festur
getur þurft að skilja eftir neðsta hluta borstrengs í holunni. Verðmæti hans getur
verið umtalsvert eins og lýst var í 6.3. Ef bor lendir í vandræðum á 500 m er
kostnaður eftir 1. áfanga orðinn 2/5
af tímakostnaði 2. áfanga eða um $230.000.
Það samsvarar rúmum 4 bordögum. Ef skilja þarf eftir hluta borstrengs gæti
verðmæti hans með tækjum verið álíka mikið og tjónið samsvaraði þá 8 bordög-
um.
Við borun í 3. áfanga í vinnsluhluta holunnar frá 800 í allt að 3.300 metr-
um þarf að taka svipaðar ákvarðanir en þar má helst ekki nota leðju við skolun og
því síður steypa í æðar. Markmið í þessum áfanga er ekki að ná ákveðnu dýpi
heldur að skera sem flestar vatnsgæfar æðar. Dæmi um það er gefið í kafla 6.5.2.
6.5 ÁKVARÐANIR Í BORLOK EFTIR MAT Á HOLUGÆFNI
6.5.1 HOLUDÝPT OG GÆFNI
Við borun eru allar æðar skermaðar af með steyptum fóðringum þar til í
3. áfanga. Það eru því aðeins bormetrar 3. áfanga sem gefa innrennsli í holuna
þegar hún fer í vinnslu. Yfirleitt er bergið þétt og lekt hverfandi lítil en vex snögg-
lega þegar borhola sker lek berglög eða sprungur. Ádælingarstuðull er fyrsta vís-
bending væntanlegrar holugæfni, þ.e. streymi vatns og gufu sem búast má við
þegar hola fer í vinnslu. Ádælingarstuðull er fundinn með því að dæla stöðugt
ákveðnu rennsli vatns niður holuna og mæla þrýsting við þá æð sem tekur við
vatninu. Dælingin er síðan aukin eða minnkuð og áfram fylgst með þrýstingi við
æðina. Þrýstingsbreytingin vegna breyttrar dælingar gefur ádælingarstuðul
q/ p. Stuðullinn (l/s)/bar gefur til kynna hve miklu rennsli æðin tekur við þegar
þrýstingur við æðina er hækkaður. Vandinn við þessa prófun er að dælt er köldu
vatni inn í bergið en það ryður burt heitu vatni sem hefur allt aðra seigju og
jafnvel gufu sem þéttist. Um þetta er fjallað í fræðigreinum (Tsang og Tsang
1978, Grant 1982, Sigurdsson o.fl. 1983) en þau gildi ádælingarstuðla sem hér
eru fengin úr borskýrslum hafa ekki verið leiðrétt vegna þessara atriða og ekki
hefur heldur verið litið til forsögu í gangi borunarinnar, t.d. skoltaps áður en próf-
unin er gerð.

47
Í viðauka 4 um gæfni er að finna töflur sem sýna dýpi holna, lengd bor-
metra í 3. áfanga neðan steyptrar fóðringar, ádælingarstuðul, massastreymi,
gufustreymi og áætlað rafafl holna Hengilssvæðisins. Mynd 23 sýnir ádælingar-
stuðul sem fall af dýpt holu.
MYND 23 - ÁDÆLINGARSTUÐULL SEM FALL AF DÝPT HOLU
Ádælingarstuðlar vaxa ekki í línulegu hlutfalli við bormetra í vinnsluhluta.
Það skýrist af því að tengsl holunnar við jarðhitakerfið eru aðeins um fáeinar
sprungur sem taka við vatni í ádælingu. Líklegt er að borun holu sé hætt þegar
góð æð með nægilegan hita hefur opnast. Tafla 25 sýnir hvar borun holna með
hæstan ádælingarstuðul var hætt.
TAFLA 25 - HÁIR ÁDÆLINGARSTUÐLAR OG HOLUDÝPT ÞAR SEM HÆTT VAR
Hola Holudýpt m) Vinnsluhluti (m) Ádælingarstuðull ((l/s)/bar)
HE-15 1.807 1.170 31,5
HE-17 1.500 806 17,0
HE-22 2.104 1.040 35,0
HE-31 2.703 1.976 26,0
HE-32 2.465 1.713 34,5
HE-39 3.056 2.276 22,5
HE-48 2.288 1.459 25,2
HE-54 2.436 1.676 30,9
HN-7ab 2.206 1.357 15,0
HN-10 2.302 1.179 30,0
HN-12 1.945 1.298 17,7
Myndir 24 og 25 sýna massa- og gufustreymi sem fall af ádælingarstuðli. Í
mynd 24 sést vottur að því að lágmark massastreymis vaxi með ádælingarstuðli.
Hins vegar er ekki að sjá neitt skýrt samband milli gufustreymis og ádælingar-
stuðuls. Bestu holurnar í gufustreymi eru með ádælingarstuðul á bilinu 3-17
(l/s)/bar fyrir utan eina með 30,9 (l/s)/bar.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500
Ádælingarstuðull(l/s)/bar
Dýpt holu (m)
ÁDÆLINGARSTUÐULL SEM FALL AF DÝPT HOLU

48
MYND 24 - MASSASTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI
MYND 25 - GUFUSTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI
Af þessum myndum má ráða að samband milli ádælingarstuðuls og
streymis er flóknara en hér er teiknað. Í lághitaholum er gott samræmi milli
vatnsstreymis og ádælingarstuðuls. Holur með háan stuðul gefa mikið streymi við
lítinn niðurdrátt þrýstings og öfugt. Í háhitakerfum er þetta samband flóknara þar
sem taka verður tillit til hita æðanna sem gefa rennslið. Það er suða í streyminu
sem dælir úr holunni. Því heitari sem æðin er, þeim mun öflugri verður suðan
sem dælir. Þannig gefur hola með 250°C heita æð mun meira en hola með 200°C
æð, þótt þær hafi sama ádælingarstuðul. Sem dæmi má nefna að hola HE-22 er
með hæsta ádælingarstuðulinn, en æð hennar er aðeins 200°C heit og holan
afkastalítil, þótt niðurdráttur í blæstri sé nánast enginn. Sama gildir um holu HE-
39 sem vinnur úr 200°C æð. Hola HE-54 er einnig með háan ádælingarstuðul en
hins vegar virkar 300°C æðar og gefur mjög mikið rennsli.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Massastreymi(kg/s)
Ádælingarstuðull (l/s)/bar
MASSASTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Gufustreymi(kg/s)
Ádælingarstuðull (l/s)/bar
GUFUSTREYMI SEM FALL AF ÁDÆLINGARSTUÐLI

49
Gögn um hita í holum og gæfni eru ekki í borskýrslum en þær tölur um
gæfni sem hér eru notaðar eru fengnar frá Orkuveitu Reykjavíkur. Til þess að fá
skýrari mynd af aðstæðum þyrfti að teikna myndir með þrívíðum ásum, (1) ádæl-
ingarstuðli, (2) gæfni í massa eða gufu og (3) vermi æðar.
Nánari túlkun ádælingarstuðla er mikilvæg í lok borunar þar sem heild-
arkostnaður við holuna er í veði ef hún reynist gagnlaus. Eins og rakið er í kafla
6.5.2 getur kostnaður við að flytja bor að nýju á holuna og draga upp leiðarann til
að dýpka eða endurbora neðsta hlutann verið til muna meiri en kostnaður við að
fara strax í endurborun neðsta hlutans þegar ádæling gefur litla von um gæfni.
Myndir 26 og 27 sýna massa- og gufustreymi sem fall af dýpt holu.
MYND 26 - MASSASTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU
MYND 27 - GUFUSTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU
Ekki er neitt augljóst samband milli þessara stærða. Æðar sem gefa mesta
gufu, yfir 30 kg/s, finnast á 1.400-2.600 m dýpi. Segja má að þessar tölur bendi til
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500
Massastreymi(kg/s)
Dýpt holu (m)
MASSASTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500
Gufustreymi(kg/s)
Dýpt holu (m)
GUFUSTREYMI SEM FALL AF DÝPT HOLU

Cost and Risk in Drilling High Temperature Wells in the Hengill Area - In Icelandic

Cost and Risk in Drilling High Temperature Wells in the Hengill Area - In Icelandic

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

Cost and Risk in Drilling High Temperature Wells in the Hengill Area - In Icelandic