Interpretation of tracer tests in geothermal reservoirs via nonlinear regression
Jeotermal rezervuarlarda izleyici testlerinin doğrusal olmayan regresyon metoduyla yorumlanması
- Tez No: 944242
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Mühendislik Bilimleri, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Yer altı akışkanlarının hareket ve taşınım mekanizmalarının anlaşılması, yeraltı suyu kirliliğinin kontrolünden jeotermal enerji üretimine kadar pek çok mühendislik uygulaması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu bağlamda, izleyici (tracer) testleri, gözenekli ortamların karakterizasyonunda uzun süredir vazgeçilmez bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Özellikle heterojen jeotermal rezervuarlarda, izleyici testleri sıvı akışı davranışı ve rezervuarın yapısal özellikleri hakkında kritik bilgiler sunabilir. Bu tez kapsamında, jeotermal rezervuarlarda izleyici geri dönüş profillerinin sayısal olarak yorumlanabilmesi amacıyla, Kocabas (2003) Kocabas (2011), Kocabas and Maier (2013), Kocabas (2024) tarafından sunulan iki ayrı yalaşımla geliştirilmiş modellerin analitik çözümleri kullanılmıştır. Modelde yer alan dört temel akış ve taşınım mekanizmasını temsil eden karakteristik zaman değerlerinin (konvektif taşınım süresi tw, boyuna yayınım süresi td, enine yayınım süresi tt ve matris difüzyon süresi tm) tahminine yönelik doğrusal olmayan eğri çakıştırması (nonlinear curve fitting) gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilgili dört parametreyi tahmin edebilen bir MATLAB programı sunulmuştur.. Anılan karakteristik zaman parametrelerinin modeller üzerindeki hassasiyetleri, ve uygulanabilirlikleri detaylı olarak incelenmiştir. Ancak bu inceleme için gerçek saha verileri yerine kavramsal model dönüç profillerine gürültü (noise) eklenerek yapay dönüş profilleri üretilmiş; bu veriler doğrusal olmayan regresyon analizlerinde kullanılmıştır. Yapılan eğri çakıştırma ve model karşılaştırmaları sonucunda, tm/tt oranı 5 veya daha büyük olduğunda CDinf modelinin kapsamlı iki boyutlu model yerine kullanılabileceği, tm/tt oranı 2 veya daha küçük olduğunda ise CDavg modelinin iki boyutlu model CD yerine kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Doğrusal olmayan regresyon simülasyonlarında, tw ve td parametrelerinin model üzerinde tm ve tt parametrelerine kıyasla daha belirleyici bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu durum, tm ve tt parametrelerine ait güven aralıklarının görece daha geniş olmasına neden olmuş, dolayısıyla bu parametrelerin daha hassas ölçümlere ihtiyaç duyduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu çalışma ile farklı türdeki yer altı rezervuarları için istenilen parametreleri güvenilir bir şekilde tahmin edebilen bir program başarıyla geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Understanding the flow and transport mechanisms of subsurface fluids is of great importance for a wide range of engineering applications, from groundwater contamination control to geothermal energy production. In this context, tracer tests have long been employed as an indispensable method for the characterization of porous media. Particularly in heterogeneous geothermal reservoirs, tracer tests can provide critical insights into fluid flow behavior and the structural features of the reservoir. In this thesis, analytical solutions of two different models developed based on distinct approaches introduced by Kocabas (2003) Kocabas (2011), Kocabas and Maier (2013), Kocabas (2024) were used to numerically interpret tracer return profiles in geothermal reservoirs. A nonlinear curve fitting approach was applied to estimate four characteristic time values that represent the main flow and transport mechanisms in the model: convective transport time (tw), longitudinal dispersion time (td), transverse dispersion time (tt), and matrix diffusion time (tm). For this purpose, a MATLAB program was developed to estimate these four parameters. The sensitivity and applicability of these characteristic time parameters on the models were examined in detail. Instead of using real field data for this analysis, synthetic tracer return profiles were generated by adding noise to conceptual model outputs; these profiles were then used in the nonlinear regression analyses. As a result of the curve fitting and model comparisons, it was concluded that the CDinf model can replace the more comprehensive two-dimensional model when the tm/tt ratio is 5 or greater, and the CDavg model can be used instead of two dimensional model CD when the tm/tt ratio is 2 or less. Nonlinear regression simulations revealed that the parameters tw and td have a more significant influence on the model compared to tm and tt. This led to relatively wider confidence intervals for tm and tt, indicating the need for more precise measurements of these parameters.
Benzer Tezler
- Characterization of Kızılcahamam geothermal field by tracer testing
Kızılcahamam jeotermal sahasının tracer testle karakterizasyonu
TEVFİK KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT AKIN
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Examining the structural geology and exploring geothermal energy production potential of an oil/gas field in Thrace Basin, Turkiye
Trakya Havzası'nda, Türkiye, yer alan bir petrol/gaz sahasının yapısal jeolojisinin incelenmesi ve jeotermal enerji üretim potansiyelinin araştırılması
MELEK ALTIN
Doktora
İngilizce
2025
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRSEL SUNAL
PROF. DR. MUSTAFA ONUR
- İzmir, Gülbahçe ve Sığacık körfezleri'nin sığ sismik yansıma verileri ile araştırılması
Investigation of gulf of İzmi̇r, Gülbahçe and Sığacık bays by shallow seismic reflection data
ZEHRA ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN OCAKOĞLU GÖKAŞAN
- Alaşehir grabeninde sismik modelleme çalışması
Seismic modeling study in the Alaşehir graben
NİGAR GÖZDE OKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EMİN DEMİRBAĞ
- Devir-daimli izleyici testlerinin yorumlanması ve uygulama örnekleri
Interpretation of recirculating tracer testsand application examples
İBRAHİM İSKENDER SOYASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Jeoloji MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KOCABAŞ