Sığ Ve Derin Rezervuarlardan Oluşan Düşük Sıcaklıklı Jeotermal Sistemlerin Modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, sığ ve derin rezervuarlardan oluşan, düşük sıcaklıklı sıvının etken olduğu jeotermal sistemlerin üretim davranışı modellenmektedir. Modelde, üretim, tekrar - basma ve doğal beslenmenin jeotermal sistemin basınç veya su seviyesi üzerindeki etkileri gözönüne alınmaktadır. Modellemede yöntem olarak boyutsuz rezervuar modellemesi (lumped parameter modeling) yaklaşımı kullanılmaktadır. Jeotermal sistemi oluşturan derin ve sığ rezervuarlar ve akifer ayrı ayrı tanklar olarak temsil edilmektedir. İlk olarak 1 sığ rezervuar -1 derin rezervuar ve beslenme kaynağından oluşan jeotermal sistem için ve daha sonra 1 sığ rezervuar -1 derin rezervuar –1 akifer ve beslenme kaynağından oluşan jeotermal sistem için analitik çözümler elde edilmektedir. Rezervuar jeotermal sistemde üretim ve tekrar - basma yapılan bölgeyi, akifer ise rezervuarı besleyen bölgeyi temsil etmektedir. Modellerin sonuçları sabit debide üretim / tekrar - basma durumunda analitik ifadeler şeklinde verilmektedir. Elde edilen analitik çözümlerden yararlanılarak rezervuar ve akifer parametrelerinin sistemin basınç davranışı üzerindeki etkileri tartışılmaktadır. Bu modelleme çalışması sırasında kullanılan modeller, bölümümüzde halen doktora çalışmasını sürdüren H. Sarak’ın çalışması sıırasında geliştirilmiştir. Bu yüksek lisans çalışmasında, geliştirilen modellerin parametrik çalışması yapılarak, parametrelerin basınç davranışı üzerindeki etkileri incelenmektedir. Bütünlük açısından modellerin analitik çözümleri Ek A ve Ek B’de sunulmaktadır.

In this project the production behavior of a low-temperature liquid-dominated geothermal system that consists of one shallow and one deeper reservoirs will be simulated. Models consider the effects of production and re-injection rates and natural recharge on pressure or water level behavior of a low-temperature, liquid-dominated geothermal system. As modeling method, lumped parameter modeling is applied. Geothermal system consists of an aquifer and two reservoirs, one shallow and one deeper, which are represented by different tanks. The analytical solutions are given for 1 shallow reservoir - 1 deep reservoir – recharge system and 1 shallow reservoir - 1 deep reservoir -1 aquifer – recharge system. The reservoirs simulate the production and re-injection parts of the geothermal system, and the aquifer simulates the recharge part of the system. The model results for constant production / re-injection flow rates are given in the form of analytical expressions. By the help of the analytical expressions, the effects of reservoir and aquifer parameters on reservoir production behavior are discussed. Models used in this study were derived during H.Sarak’s PhD research conducted at our department. In this study the models are analyzed parametrically and effects of parameters on pressure behavior are investigated. The analytical solutions of models are given at Appendix A and Appendix B.