Geri Dön

Mathematical modelling of geothermal carbon dioxide production in a specific field in Turkey

Türkiye'de jeotermal bir sahanın karbondioksit üretiminin matematiksel modellenmesi

  1. Tez No: 612240
  2. Yazar: BERİL KUMSAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERHAT AKIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Türkiye'deki jeotermal sahalardan üretilen yoğuşmayan gazların oranı diğer dünya ülkelerdekine kıyasla çok daha fazladır. Bu üretilen yoğuşmayan gazların büyük bir çoğunluğu ise karbondioksittir. Çalışma alanı içinde bulunan rezervuarımız, dolomitik mermer ve mermer gibi kayaçları barındıran karbonat ağırlıklı metamorfik kayaçlardan oluşmaktadır. Karbonat içerisinde bulunan kalsit mineralleri su ile dengeye geldiğinde ise çözünmekte ve CO2 açığa çıkarmaktadır. Çalışılan bölge içindeki saha için bu açığa çıkan karbondioksitin kaynağı meteorik kaynak olarak belirtilmektedir. Bir jeotermal sahası üretime geçtiği andan itibaren, üretim süresi boyunca CO2 azalımı gözlenmektedir ve bu CO2 azalımı 3 farklı senaryo ile açıklanabilir. İlk olarak, kuyuya geri enjekte edilen su CO2'ten ayrıştırılır ve bu CO2 doğrudan atmosfere salınır. Geri enjekte edilen suyun CO2 oranı sıfıra yakındır. Kuyular arası hidrolik bağlantının yüksek olması nedeniye enjekte edilen bu su üretim zonuna ulaştığında daha az CO2 çözer ve CO2 üretimi zamanla azalmış olur. İkinci olarak, üretim ve re-enjeksiyon kuyular arasındaki hidrolik bağlantı zayıftır ancak doğal beslenme ile rezervuara giren CO2 zamanla azalmaktadır. Son olarak ise, yüksek üretim yapılan kuyularda basınç düşüşü çok fazladır ve bu yüksek basınç düşüşü sebebiyle CO2 üretimi zaman içerisinde azalmaktadır. Bunun sebebi ise jeotermal sistemimize sığ yerlerden gelen ve içerisinde daha az çözünmüş karbondioksit içeren yeraltı sularıdır. Bu çalışma, Türkiye'den seçilmiş bir saha olan Alaşehir jeotermal sahasının karbondioksit azalımının modellenmesini açıklamayı amaçlamaktadır. Çalışma sonucunda elde edilen modellemelere göre en iyi çakışmayı Arp (1945) tarafından geliştirilen hiperbolik azalım metodu göstermektedir. Bu çalışmada gözlenen CO2 azalımının nedenleri göstermiştir ki; kuyular arasında yüksek bir hidrolik bağlantı var ise keskin bir CO2 azalımı gözlenmiştir. Bunun tam tersi olarak, hidrolik bağlantının az olduğu yerlerde ise, CO2 azalımı kademeli olarak zaman içerisinde gerçekleşmiştir.

Özet (Çeviri)

Turkey's non-condensable gases production from geothermal fields is very high when compared to other countries' average production values. A big predominance of these gases is generally carbon dioxide (CO2) and the origin of this CO2 is generally meteoric for the studied area as reservoir rocks are carbonate-dominated metamorphic rocks such as dolomitic marbles and marbles.The dissolution of calcite mineral within the reservoir rocks, where it equilibrates with water, results in CO2 release from the system. And this release occurs because of meteoric waters. When a field is put on production, a CO2 decline is observed during the production life time and this decline can be addressed in three different scenarios. First, re-injected brine does not include any CO2 as it is released to the atmosphere after production. When this brine reaches to the production wells due to the strong hydraulic connectivity, a sharp CO2 decline occurs in the reservoir. Second, there might be a weak hydraulic connectivity between the production and re-injection wells and a gradual CO2 decline may be observed with time due to the natural recharging. Last, a CO2 decline may occur as a result of a sharp pressure decline in an excessively producing well because of the water invasion that comes from the upper part/shallow part of the geothermal system and this sub-surface water has less amount of dissolved CO2 in it. This study aims to clarify modelling of CO2 declines for an Alaşehir geothermal field. It has been observed that CO2 declines show the best matches with the hyperbolic decline method introduced by Arp's in 1945. In this study, the reasons of the observed declines in Alaşehir geothermal field showed that a strong hydraulic connectivity between the re-injection and production wells resulted in a sharp CO2decline. On the contrary, a gradual CO2 decline has been observed when there is a weak hydraulic connectivity between the wells.

Benzer Tezler

  1. Modeling the behaviour of carbon dioxide content in geothermal reservoirs using multiple tank lumped parameter models

    Jeotermal rezervuarlarda karbondioksit miktarının çoklu tank modeli ile modellenmesi

    ALPER SÜLEYMAN CAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN

  2. Tracking pressure, hydraulic and thermal fronts in porous media

    Gözenekli ortamda basınç hidrolik ve ısıl cephelerin takibi

    ÖMER FARUK ARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN

  3. Metan gazından hidrojen üretiminin modellenmesi

    Modelling of hydrogen production from methane

    ÖZGÜN YÜCEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    EnerjiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALAİTTİN HASTAOĞLU

  4. Sığ kuyu toprak kaynaklı ısı değiştiricilerin tasarımında mevsimlere bağlı atmosferik koşulların etkisi

    Effects of seasonal atmospheric conditions on the design of shallow ground-source heat exchangers

    FERHAT CAN KOÇAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU