Mixing of insert (Nitrogen) cushion gas with natural gas in underground gas strage reservoir: A numerical simulation study
Yeraltı gaz depolama rezervuarlarında nitrojen yastık gazının doğal gazla karışması: Sayısal modelleme çalışması
- Tez No: 82664
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FEVZİ GÜMRAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mixing, Cushion Gas, Nitrogen, Underground Gas Storage, Gas Reservoir Simulator, Transport Model. IV
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 200
Özet
oz YERALTI GAZ DEPOLAMA REZERVUARINDA NİTROJEN YASTIK GAZININ DOĞAL GAZLA KARIŞMASI : SAYISAL MODELLEME ÇALIŞMASI KILINÇER, Nilüfer Yüksek Lisans, Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi. Doç. Dr. Fevzi GUMRAH Ocak, 1999, 200 Sayfa Yeraltı gaz depolaması, değişken pazar talebi ile boru hatlarının sağlamış olduğu istenilen sabit miktardaki arzı, etkili şekilde dengeleyen bir işlemdir ve boru hatlarının yıl boyunca yaklaşık 100% yükleme faktörü ile çalışmasını sağlar. Doğal gazın üretilebilmesi için gerekli olan basınç enerjisini sağlayan yastık gazı, toplam depolanan gazın yansına yakın miktarlarım oluşturabilmektedir. Ayrıca yastık gazı, bir depolama projesinde yatırımın en fazla kısmına karşılık gelmektedir. Yatırımdaki,yastık gazının oluşturduğu harcamayı azaltmak için önerilen yöntem, karışım olayı olarak adlandırılmakta ve pahalı yastık gazının bir miktarının daha ucuz bir gaz ile örneğin nitrojen ile değiştirilmesini içermektedir. Bu değişim işleminde, rezervuar gazı ile nitrojen gazının karışımından doğan bazı problemler ortaya çıkabilmektedir. Bu çalışmada, gaz rezervuar modeli ve taşınım modelinin birlikte kullanılmasıyla karışım problemi incelendi. Bir sayısal gaz rezervuan modeli, iki boyutlu ve tek fazlı, bu işlemleri takip etmek ve istenilen zamanlarda basınç dağılımlarım elde etmek için geliştirildi. İlk olarak, rezervuardan üretim yapılarak ortam yeraltı gaz depolanmasına uygun hale getirildi. Doğal gazın, yeraltı gaz deposuna basımından önce, nitrojen gazı yeraltı gaz deposuna basılarak yastık gazımn bir kısmı ile yer değiştirildi. Daha sonra ki aşamada ise doğal gaz, depolanma için yeraltı gaz deposuna basıldı ve ardından da istenen zamanlarda üretildi Doğrusal olmayan problemin doğrusallaştırma işleminde basit iterasyon yöntemi kullanıldı. Elde edilen matriks formu,“Pointwise Successive Over Relaxation”yöntemi ile çözüldü. Taşımm modeli, nitrojen gazının konsantrasyonlarının istenilen zamanda gözlenmesini ve elde edilmesini sağlamakta kullanıldı. Sayısal gaz modelinden basınç değerleri ve o basınçlara karşılık gelen akışkan yükü değerleri elde edildi. Taşınım modeli, elde edilen bu akışkan yükü değerlerinin farklarından hız hesaplamaları yaparak, konsantrasyon dağılımlarım buldu. Bu iki modelin birlikte kullanılması, depodan üretilen gaz da ki karışım sorununun kontrol altına alınmasını sağladı, nitrojen konsatrasyonunun rezervuarda hangi mesafelere geldiği bilinerek, kış döneminde depodan çekilen doğal gazın nitrojen konsantrasyonu ile karışmaması sağlandı. vıBu modelleme çalışmasında, yastık gazı harcamalarının azaltılması için, doğal yastık gazının yüzde 22.6 'sı, nitrojen ile yerdeğiştirildi. Doğal gaz, kış dönemi boyunca, nitrojen ile karışmadan üretim kuyularından üretildi. Nitrojen gazı konsantrasyonları, belirlenen üretim limitleri içinde kontrol altında tutuldu. İki modelin de yeralti gaz depolarında ki karışım problemlerinin etkili bir biçimde araştırılmasında kullanılması mümkündür. Anahtar Sözcükler : Karışım, Yastık Gazı, Nitrojen, Yeraltı Gaz Depolaması, Sayısal Gaz Rezervuar Modeli, Taşınım Modeli. vu
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MIXING OF INERT (NITROGEN) CUSHION GAS WITH NATURAL GAS IN UNDERGROUND GAS STORAGE RESERVOIR: A NUMERICAL SIMULATION STUDY KILINÇER, Nilüfer MS., Department of Petroleum and Natural Gas Engineering Department Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Fevzi GUMRAH January, 1999, 200 Pages Underground gas storage is the process which effectively balances a variable demand market with desirably constant supply provided by pipelines and it enables pipelines to be operated at nearly a hundred percent load factor throughout the year. The cushion gas, providing the pressure energy necessary for withdrawal of working gas, can constitute up to half of the total amount of gas stored and make up the largest part of the investment of a storage project. This suggested method of reducing this cost in investment is the mixing phenomena which includes the replacement of some part of valuable cushion gas with less expensive inert gas; nitrogen. In the replacement operation, there might be some problems due to mixing between natural gas and inert gas. mIn this study, the mixing problem is investigated by coupled use of a gas reservoir simulator and a transport model. A numerical gas reservoir simulator, two dimensional and single phase, is developed to monitor this procedure and to obtain pressure distributions at each time step. Firstly, the reservoir is prepared for underground gas storage by production. Before injection of natural gas, inert gas such as nitrogen is injected to replace with some part of cushion gas. The remaining steps are injection of natural gas and production of natural gas for given time periods. The simple iteration technique is used for linearizing the non-linear problem. The matrix form is solved by an iterative method of Successive Over Relaxation. The two-dimensional transport model is used to obtain nitrogen concentrations at each given time periods. The transport model uses the head distributions converted from pressure distributions in the numerical simulator and calculates concentration distributions from velocities calculated from head differences. The combined use of these two models provides the control of mixing of the gases in the produced natural gas. Knowing the distance where nitrogen concentration reaches, the production of natural gas in heating season without mixing with nitrogen is achieved. In this simulation study, 22.6 percent of native cushion gas was replaced with nitrogen to minimize the cushion gas cost. During heating season, natural gas was produced without mixing with nitrogen at the production wells. The nitrogen concentration was controlled under the given production constraints. Both of the models can be effectively used for investigating the mixing problem in an underground gas storage reservoirs.
Benzer Tezler
- Plazma spreylenmiş Cr3C2-NiCr ve Al203-TiO2 kaplamaların abraviz aşınma davranışlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
UĞUR PAMUK
- Gemilerde artık ısı sistemlerinin optimum işletilmesi
Optimum operation of waste heat recovery systems
ERDAL GÜLLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN KAMİL SAĞ
- Marmara Denizi'nde su kalitesinin korunması doğrultusunda yenikapı atıksu arıtma tesisinin tasarımına esas olacak arıtılabilirlik çalışması
Treatability study based on the design of yenikapi wastewater treatment plant for the protection of water quality in the Marmara Sea
ŞEYDA DUBA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
- FeNiCoCu yüksek entropili alaşımlarının ultrasonik sprey piroliz tekniği ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of FeNiCoCu high entropy alloys via ultrasonic spray pyrolysis method
BURAK KÜÇÜKELYAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Kağıt endüstrisi ağartma atıksuyundaki klorlu organiklerin aktif çamur sistemleri ile giderimi
Aerobic treratment of chlorinated organics from bleaching effluent of the pulp and paper industry
UFUK ALTINBAŞ
Doktora
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL EROĞLU