Desempenho de um esquema de poço duplo em circuito aberto localizado em um sistema de aquífero-aquitardo profundo: insights de um modelo sintético acoplado de calor e fluxo
APLICAÇÕES GEOTÉRMICAS DE MÉDIA A GRANDE COMPLEXIDADE
Morgan Le Lous, François Larroque, Alain Dupuy, Adeline Moignard, Pierre-Clément Damy (2018). Performance of an open-loop well-doublet scheme located in a deep aquitard–aquifer system: Insights from a synthetic coupled heat and flow model. ScienceDirect, Geothermics, Volume 74, July 2018, Pages 74-91 – (link)
Título
Performance of an open-loop well-doublet scheme located in a deep aquitard–aquifer system: Insights from a synthetic coupled heat and flow model
(Desempenho de um esquema de poço duplo em circuito aberto localizado em um sistema de aquífero-aquitardo profundo: insights de um modelo sintético acoplado de calor e fluxo)
Resumo
Understanding hydrothermal processes during production is critical to optimize geothermal reservoir operation and reduce the risk of its failure. The influence of the subsurface physical parameters, the design of the wells, and their operational settings on a high-enthalpy liquid-dominated geothermal operation has been investigated. For this purpose, a numerical model was developed, accounting for the flow, mass and heat transport in a single-phase aquitard–aquifer system, in the vicinity of a vertical 4-km well-doublet scheme. The sensitivity analysis varies the thermal power from 34.0 MWt to 58.1 MWt and the productivity index altered within the range 0–4.9 × 102 l s−1 bar−1. The parameters affecting both the hydraulic and thermal performances are (1) the reservoir permeability, (2) the injection temperature, (3) the production/injection rates, (4) the aquifer thermal conductivity, and (5) the length of the openhole section. These parameters provide a general control of the project and should be carefully estimated and designed. The predominant role of the aquifer parameters over the aquitard parameters is clearly demonstrated in this specific study. However, ignoring the caprock and bedrock in the model simulations would result in strongly and negatively biased estimates of the reservoir temperatures.
Compreender os processos hidrotérmicos durante a produção é fundamental para otimizar a operação do reservatório geotérmico e reduzir o risco de falhas. A influência dos parâmetros físicos subterrâneos, o projeto dos poços e suas configurações operacionais em uma operação geotérmica dominada por líquidos de alta entalpia foi investigada. Para esse fim, foi desenvolvido um modelo numérico, levando em consideração o fluxo, o transporte de massa e calor em um sistema aquitard-aquífero de fase única, nas proximidades de um esquema de poço duplo vertical de 4 km. A análise de sensibilidade varia a potência térmica de 34,0 MWt a 58,1 MWt e o índice de produtividade alterado dentro da faixa de 0–4,9 × 102 l s−1 bar−1. Os parâmetros que afetam os desempenhos hidráulico e térmico são (1) a permeabilidade do reservatório, (2) a temperatura de injeção, (3) as taxas de produção/injeção, (4) a condutividade térmica do aquífero e (5) o comprimento da seção de poço aberto. Esses parâmetros fornecem um controle geral do projeto e devem ser cuidadosamente estimados e projetados. O papel predominante dos parâmetros do aquífero sobre os parâmetros do aquitardo é claramente demonstrado neste estudo específico. No entanto, ignorar a rocha de cobertura e o leito rochoso nas simulações do modelo resultaria em estimativas fortemente e negativamente enviesadas das temperaturas do reservatório.
