APLICAÇÕES GEOTÉRMICAS DE MÉDIA A GRANDE COMPLEXIDADE

Mauro Cacace, Björn Onno Kaiser, Björn Lewerenz, Magdalena Scheck-Wenderoth (2010). Geothermal energy in sedimentary basins: What we can learn from regional numerical models. ScienceDirect, Geochemistry, Volume 70, Supplement 3, August 2010, Pages 33-46 – (link)

Título
Geothermal energy in sedimentary basins: What we can learn from regional numerical models

(Energia geotérmica em bacias sedimentares: o que podemos aprender com modelos numéricos regionais)

Resumo
Understanding the interactions between the different processes that control the geothermal and fluid flow fields in sedimentary basins is crucial for exploitation of geothermal energy. Numerical models provide predictive and feasible information for a correct assessment of geothermal resources especially in areas where data acquisition is demanding. Here, we present results from numerical efforts to characterize the thermal structure and its interaction with the fluid system for the area of the North East German Basin (NEGB). The relative impact of the different (diffusive and advective) processes affecting the hydrothermal setting of the basin are investigated by means of three-dimensional numerical simulations. Lithospheric-scale numerical models are evaluated to understand the specific thermal signature of the relevant factors influencing the present-day conductive geothermal field in the NEGB. Shallow and deep structural controls on the thermal configuration of the basin are addressed and quantified. Interaction between the resulting thermal field and the active fluid system is investigated by means of three-dimensional simulations of coupled fluid flow and heat transport. Factors influencing stability and reliability of modeling predictions are discussed. The main effort is to build a physically consistent model for the basin which integrates the impacts of thermal gradients on the regional fluid regime and their coupling with the main geological units defining the basin.

TRADUÇÃO LIVRE
Compreender as interações entre os diferentes processos que controlam os campos geotérmicos e de fluxo de fluidos em bacias sedimentares é crucial para a exploração da energia geotérmica. Os modelos numéricos fornecem informações preditivas e viáveis para uma avaliação correta dos recursos geotérmicos, especialmente em áreas onde a aquisição de dados é exigente. Aqui, apresentamos os resultados de esforços numéricos para caracterizar a estrutura térmica e sua interação com o sistema de fluidos para a área da Bacia do Nordeste Alemão (NEGB). O impacto relativo dos diferentes processos (difusivos e advectivos) que afetam o ambiente hidrotermal da bacia é investigado por meio de simulações numéricas tridimensionais. Modelos numéricos em escala litosférica são avaliados para compreender a assinatura térmica específica dos fatores relevantes que influenciam o campo geotérmico condutivo atual na NEGB. Os controles estruturais superficiais e profundos sobre a configuração térmica da bacia são abordados e quantificados. A interação entre o campo térmico resultante e o sistema de fluidos ativo é investigada por meio de simulações tridimensionais de fluxo de fluidos acoplado e transporte de calor. São discutidos os fatores que influenciam a estabilidade e a confiabilidade das previsões da modelagem. O principal esforço é construir um modelo fisicamente consistente para a bacia, que integre os impactos dos gradientes térmicos no regime regional de fluidos e seu acoplamento com as principais unidades geológicas que definem a bacia.

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Geochemistry Journal.