تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,573 |
تعداد مقالات | 71,037 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,513,349 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,775,209 |
مدلسازی عددی مخزن زمینگرمایی در محیط غیراشباع (مطالعۀ موردی: میدان زمینگرمایی شمالغرب سبلان) | ||
فصلنامه سیستم های انرژی پایدار | ||
دوره 1، شماره 4، مهر 1401، صفحه 311-327 اصل مقاله (1.75 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2023.355432.1024 | ||
نویسنده | ||
میرمهدی سیدرحیمی نیارق* | ||
دانشیار، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل | ||
چکیده | ||
در این پژوهش، ابتدا یک مدل مفهومی طراحیشده از 10 چاه عمیق اکتشافی توسعه داده شده و بر این اساس، مدل عددی سهبعدی از سیستم زمینگرمایی شمال غرب سبلان ارائه شده است. به همین منظور، برای شبیهسازی مدل از مدول EOS3 (معادلۀ حالت آب- هوا) کد شبیهساز Tough2 استفاده شده است. مدل عددی مخزن با یک منشور مستطیلی با km 5/11 طول و km 8 عرض (km2 92) و km 11/5 عمق بیان شده و با 21 لایۀ افقی با محدودۀ ضخامت 100 تا 1000 متر از ماکزیمم ارتفاع 4110 تا 1000- متر از سطح دریا گسترش داده شده است. تعداد 22 تیپسنگ که توزیع آنها بر اساس توزیع واحدهای سنگی و ساختارهای زمینشناسی در 10 چاه اکتشافی عمیق بنا نهاده شده است، به مدل اختصاص داده شد. نفوذپذیری این ساختارهای زمین از 17-10×1 تا 13-10×9 مترمربع متغیر است. مدلسازی برای حالت طبیعی مخزن انجام شد و نتایج اعتبارسنجی، تطبیق خوبی بین دادههای اندازهگیریشده درونچاهی و مدلسازی انجامشده برای دما و فشار را نشان میدهد. در بهترین حالت تطبیق، شبیهسازی یک زون جریان دما بالای رو به بالا در بخش جنوب شرقی محدوده (زیر سایتهای D و E)، فراهم کرد. این جریان از طریق زونهای نفوذپذیر، گسلی و شکسته انتقال مییابد و درنهایت، از طریق سیماهای سطحی (چشمههای آبگرم) در بخش شمال غربی ناحیه تخلیه میشود. نتایج مطالعه مدل مفهومی مناسبی از مخزن زمینگرمایی سبلان را ارائه میدهد که میتواند در توسعههای آتی مخزن استفاده شود. | ||
کلیدواژهها | ||
محیط غیراشباع؛ حالت طبیعی مخزن؛ سیستم زمینگرمایی؛ شمالغرب سبلان | ||
مراجع | ||
[1]. G. Gunnarsson, and E.S.P Aradottir, “The deep roots of geothermal systems in volcanic areas: boundary conditions and heat sources in reservoir modeling,” J. Transp. Porous Media, vol. 108, pp. 43–59, 2015, https://doi.org/10.1007/s11242-014-0328-1.
[2]. H. Puppala, S. K. Jha, A. P. Singh, R. M. Elavarasan, and P. E. Campana, “Identification and analysis of barriers for harnessing geothermal energy in India. Renewable Energy”, vol. 186, pp. 327-340, 2022, https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.01.002.
[3]. K. Pruess, “TOUGH2- a general- purpose numerical simulation for multiphase fluid and heat flow”, Lawrence Berkeley National Laboratory Report LBL-29400. Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, Earth Sciences Division, California, 1991, https://escholarship.org/uc/item/0wx8q119.
[4]. L. Hu, P.H. Winterfeld, P. Fakcharoenphol, and Y.Sh. Wu, “A novel fully-coupled flow and geomechanics model in enhanced geothermal reservoirs”, J. Pet. Sci. Eng., vol. 107, pp. 1–11, 2013, https://doi.org/10.1016/j.petrol.2013.04.005.
[5]. S.C.P. Pearson, S.A. Alcaraz, and J. Barber, “Numerical simulations to assess thermal potential at Tauranga low-temperature geothermal system”, New Zealand. Hydrogeol. J., vol. 22, pp. 163–174, 2014, doi:10.1007/s10040-013-1076-y
[6]. L. Pan, and C.M. Oldenburg, “T2Well—an integrated wellbore–reservoir simulator”, Comput. Geosci., vol. 65, pp. 46–55, 2014, https://doi.org/10.1016/j.cageo.2013.06.005
[7]. G. Lu, X. Wang, F. Li, F. Xu, Y. Wang, Sh. Qi, and D. Yuen, “Deep geothermal processes acting on faults and solid tides in coastal Xinzhou geothermal field, Guangdong”, China. Phys. Earth Planet. Inter., vol. 264, pp.76–88, 2017, https://doi.org/10.1016/j.pepi.2016.12.004.
[8]. Ch. Guo, K. Zhang, L. Pan, Z. Cai, C. Li, and Y. Li, “Numerical investigation of a joint approach to thermal energy storage and compressed air energy storage in aquifers”, Appl. Energy, vol. 203, pp. 948–958, 2017, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.06.030.
[9]. E.K. Bjarkason, J.P. O’Sullivan, A. Yeh, and M.J. O’Sullivan, “Inverse modeling of the natural state of geothermal reservoirs using adjoint and direct methods” Geothermics, vol. 78, pp. 85–100, 2019, https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2018.10.001.
[10]. S. Kwon, and Ch. Lee, “Thermal-Hydraulic-Mechanical coupling analysis using FLAC3D-TOUGH2 for an in situ heater test at Horonobe underground research laboratory”, Geosystem Eng., vol. 22, pp. 289-298, 2019, DOI: 10.1080/12269328.2019.1638315 1–10.
[11]. Y. Noorollahi, H. Yousefi, R. Itoi, and S. Ehara, “Geothermal energy resources and development in Iran”, Renew. Sustain. Energy Rev, vol. 13, pp. 1127–1132, 2009, https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.05.004.
[12]. S. Porkhial, F. Abdollahzadeh Bina, B. Radmehr., and P. Johari Sefid, “Interpretation of the Injection and Heat Up tests at Sabalan geothermal field, Iran”, Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, pp. 19-25, 2015.
[13]. A. Kosari Torbehbar, and SM. Sattari, “Geochemistry and Isotope Study of Discharged Geothermal Fluids, NW Sabalan Geothermal Field, NW Iran”, Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, pp. 19-25, 2015.
[14]. M. Seyedrahimi-Niaraq, F. Doulati Ardejani, Y. Noorollahi, and S. Porkhial, “Development of an updated geothermal reservoir conceptual model for NW Sabalan geothermal field, Iran”, Geothermal Energy, vol. 22, 2017, doi: 10.1186/s40517-017-0073-0.
[15]. M. Seyedrahimi-Niaraq, and T. Nouri, “Investigating the Economic Effects and the Roadmap of Developing Geothermal Systems to Generate Electricity”, Journal of Renewable Energy and Environment vol. 9, pp. 52-64, 2022, https://doi.org/10.30501/jree.2022.317375.1290.
[16]. SKM (Sinclair Knight Merz), “Geochemical Evaluation of Well NWS-1. Sinclair Knight Merz, Report for SUNA (Renewable Energy Organization of Iran)”, pp. 19, 2005, In Persian.
[17]. Gh. Najafi, and B. Ghobadian, “Geothermal resources in Iran: the sustainable future”, Renewable Sustainable Energy Rev., vol. 15, pp. 3946–3951, 2011, https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.032.
[18]. S. Porkhial, F. Abdollahzadeh Bina, B. Radmehr, and P. Johari Sefid, “Interpretation of the injection and heat Up tests at Sabalan geothermal field, Iran”, In: Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, pp. 19–25, 2015.
[19]. A. Kosari Torbehbar, and S.M. Sattari, “Geochemistry and isotope study of discharged geothermal fluids, NW Sabalan geothermal Field, NW Iran”, In: Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, pp. 19–25, 2015.
[20]. M. Fotouhi, “Geothermal development in Sabalan, Iran” In: Proceedings World Geothermal Congress 1995. Florence, Italy, pp. 191–196, 1995.
[21]. Y. Noorollahi, and R. Itoi, “Production capacity estimation by reservoir numerical simulation of northwest (NW) Sabalan geothermal field, Iran”, Energy, vol. 36, pp. 4552–4569, 2011, https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.03.046.
[22]. E. Kaya, S.J. Zarrouk, and M.J. O’Sullivan, “Reinjection in geothermal fields: a review of worldwide experience”, Renew. Sustain. Energy Rev, vol. 15, pp. 47–68, 2011, https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.07.032.
[23]. K. Nicholson, “Geothermal Fluids: Chemistry and Exploration Techniques”, Springer Science & Business Media, p. 263, 2012.
[24]. A.R. Diaz, E. Kaya, and S.J. Zarrouk, “Reinjection in geothermal fields: A worldwide review update”, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 53, pp. 105–162, 2016, https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.151.
[25]. S. Strelbitskaya, and B. Radmehr, “Geochemical characteristics of Reservoir fluid from NW-Sabalan geothermal Field, Iran”, Proceeding World Geothermal Congress 2010, Bali, Andonesia, pp. 25–29, 2010.
[26]. M. Seyedrahimi-Niaraq, F. Doulati Ardejani, Y. Noorollahi, S. Porkhial, R. Itoi, and S. Jalili Nasrabadi, “A three-dimentional numerical model to simulate Iranian NW Sabalan geothermal system”, Geothermics, vol. 77, pp. 42–61, 2019, https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2018.08.009.
[27]. I. Bogie, AJ. Cartwright, Kh. Khosrawi, B. Talebi, and F. Sahabi, “The Meshkin Shahr geothermal prospect, Iran”, Proceedings World Geothermal Congress 2000, Japan, pp. 997- 1002, 2000.
[28]. R. Saber, A. Caglayan, and I. S. I. K. Veysel, “Landscape response to deformation in the Sabalan area, NW Iran: Inferred from quantitative morphological and structural analysis”, Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh, pp. 1-26, 2022, doi:10.1017/S1755691022000135. [29]. A. Amini, “Geological report of Meshginshahr area”, Ministry of Mines and Metals, Geological Survey of Iran, Tehran, 1988, In Persian.
[30]. KML (Kingston Morrison), “Sabalan geothermal project, Stage 1—Surface exploration, final exploration report”, Kingston Morrison Limited Co., report 2505-RPT-GE-003 for the Renewable Energy Organization of Iran, Tehran, p. 83, 1999.
[31]. EDC (Energy Development Corporation), “2009MT survey of NW Sabalan geothermal project, NW Iran”, Report submitted to SUNA, p. 13, 2010.
[32]. J. Bundschuh, and M. Suarez Arriaga, “Introduction to the Numerical Modeling of Groundwater and Geothermal Systems: Fundamentals of Mass, Energy and Solute Transport in Poroelastic Rocks”, vol. 2, pp. 522. 2010, https://doi.org/10.1201/b10499.
[33]. K. Pruess, C. Oldenburg, G. Moridis, “TOUGH2 user’s guide, version 2.0.”, Report LBNL 43134. Berkeley, CA, USA: Lawrence Berkeley National Laboratory, pp. 197, http://esd.lbl.gov/TOUGH2/LBNL_43134.pdf; 1999.
[34]. W. Beckman, S. Klein, “Engineering equation solver professional versions user manual, F-Chart software”, p. 312, 2007.
[35]. E. Y. Turali, and S. Simsek, “A three-dimensional numerical model of Yerköy (Yozgat) hydrogeothermal system, Central Anatolia, Türkiye”, Journal of African Earth Sciences, vol. 198, 2023, https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2022.104815. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 140 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 156 |