Modeling bottomhole cooling
Kuyu dibi soğutma modellemesi
- Tez No: 485362
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Jeotermal kuyularda çimentolama, log alma, asitleme gibi pek çok operasyonun sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için, öncesinde bir soğutma operasyonu gerekmektedir. Çünkü bu operasyonlar için kullanılacak ekipmanlar, kimyasallar vs. çok yüksek sıcaklıklara dayanıklı değillerdir.Ancak bu operasyonlar sırasında ve sonrasındaki sıcaklığın ölçülmesi için kullanılan teknoloji oldukça sınırlı ve pahalıdır. Bu nedenle, jeotermal kuyularda uygulanan operasyonların sağlıklı şekilde yapılmasını sağlayacak olan soğutma işlemi sırasında ve sonrasındaki kuyu dibi sıcaklıkları ancak matematiksel modellemeyle tahmin edilebilmektedir. Bu çalışmada, tek fazlı kararlı durumlar için enjeksiyon yoluyla soğutma yapılan bir jeotermal kuyunun, kuyu dibi sıcaklık davranışı incelenmiştir. Bu amaçla nümerik ve analitik modeller geliştirilmiş ve bu modellerin birbirini doğruladığı görülmüştür. Nümerik model, eşbasınçlı sistemlerde enerji denge denklemini çözerek yapılmıştır. Rezervuar ve kuyunun modellenmesi için grid sistemleri kullanılmıştır. Modelleme esnasında rezervuar, formasyon ve kuyu için ayrı grid bloklar tasarlanmış olup toplam 600 grid blok kullanılmıştır. Nümerik modelin doğrulanması ve kıyaslanması için analitik model kullanılmıştır. Bu analitik model, rezervuar içindeki ısı transferinin tamamen ısı iletimi olduğunu varsayarak, kuyu içindeki ısı denge denklemini çözmektedir. Modellerin birbirini doğrulaması üzerine, farklı sentetik modeller geliştirilmiştir. Nümerik model ile“Rezervuar içine enjeksiyon”ve“Rezervuar içine enjeksiyon olmadan akış”olarak iki farklı akış rejimi oluşturulmuş, böylece rezervuar içine enjekte edilen suyun soğutma operasyonu sırasında ve sonrasında sıcaklık davranışını nasıl etkilediği tartışılmıştır. Bunun yanında, iki farklı durumda da sıcaklığın rezervuar boyunca değişimi ve bu değişimin ne kadar sürdüğü incelenmiştir. Tüm modellemelerde, gerçeğe uygun olması açısından, gerçek bir soğutma operasyonunun verileri kullanılmıştır. Yapılan sentetik modellerde, ısıl iletkenlik değeri, enjeksiyon sıcaklığı ve enjeksiyon debisi parametreleri farklı değerler girilerek kullanılmıştır. Bu parametrelerin, kuyu dibi sıcaklığı ve soğutma süreleri tartışılmıştır. Ayrıca, aynı hacimde soğutma sıvısının farklı debi ve enjeksiyon sürelerinde basılmasıyla oluşturulan farklı enjeksiyon programlarında, kuyu dibi sıcaklığının değişimi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, the geothermal energy becomes more and more common while the technology and the investments increase. Concordantly, the scientific studies are being interested in geothermal reservoirs, wellbores, and energy plant processes.Although geothermal industry uses the background of oil and gas industry, some of the main differences (such as high temperatures, cracked systems etc) route us to study on particular subjects for geothermal systems. Modeling of bottomhole cooling operations is one of the particular subjects for geothermal since the temperatures in these systems are extremely high in comparison with oil and gas. To be able to perform lots of operations in field such as drilling, cementing, logging, acidizing etc, a cooling operation is needed in geothermal wells. However the tools (even some of temperature measurement tools), chemicals, equipments etc. are not resistant to such high temperatures. Therefore the only way we have in today's technology to estimate the bottomhole temperatures after a cooling operation is the modeling. In this study, the behavior of the bottomhole temperature of a geothermal well is investigated for single phase flow in steady state conditions. For this purpose, numerical and analytical models are developed concordantly. Verification of these two models is performed and interpreted. The numerical model is developed based on solving the energy balance equation for an isobaric geothermal system. The design of the reservoir and wellbore are made by grid block systems. For the verification of the numerical model, an analytical model from the literature is used by designing both models compatible. After verification analyses, a synthetic base case scenario is designed and the temperature distribution through the reservoir, and the bottomhole temperature behavior are investigated. Different synthetic applications are also modeled to be able to observe the effects of various parameters (such as thermal conductivity, injection rate, injection temperature etc) on the temperature behavior during and after the cooling operation. Additionally, two different flow schemes are modeled where in one case the injected fluid enters the reservoir and in the other case the fluid does not enter the reservoir. The effect of the cold injection fluid is also investigated and concluded.
Benzer Tezler
- Modeling of the Değirmenkoy underground gas storage field
Değirmenköy yeraltı gaz depolama sahasının modellenmesi
GULZADA SAGNALIYEVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
- Jeotermal kuyularda sirkülasyonla eşzamanlı sıcaklık dağılım modellenmesi
Temperature distribution modeling in geothermal wellbore during circulation
SEYFULLAH SİNAN ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAYRAM ALİ MERT
- Türkiye'de yeraltı gaz depolaması gereksinimi ve Kuzey Marmara gaz sahasının depo olarak modellenmesi
The need for underground gas storage in turkey and modeling of the Northern Marmara gas field as a storage reservobr
HÜLYA KARAALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Parameter estimation using pressure and temperature transient data from wireline formation tester interval pressure transient tests (IPTT)
Telli formasyon testlerinden elde edilen aralıklı kararsız basınç ve sıcaklık verileri ile parametere tahmini
SEDAT ERKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İHSAN MURAT GÖK