Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Simulation of governing processes in superheated and supercritical geothermal systems: mathematical models, numerical methods and field data

Alternativ tittel: Simulering av supervarme og superkritiske geotermiske system: Matematiske modeller, numeriske metoder og feltdata

Tildelt: kr 4,0 mill.

Produksjon av geotermisk energi er basert på å hente opp varmt vann fra undergrunnen, og utnytte energien i vannet til oppvarming og produksjon av elektrisitet. For å gjøre geotermisk energi økonomisk lønnsomt, er det ønskelig å utvinne energi fra fjell med høy temperatur, gjerne 200-300 grader Celsius. Slikt fjell er mest tilgjengelig på steder temperaturen stiger raskt med økende dybde, slik som i vulkanske områder på Island. For ytterligere å bedre økonomien i geotermiske prosjekt, vil en produsere fra stadig varmere fjell. Islandske energiselskap som er med i SiGS prosjektet har en målsetning om å produsere såkalt superkritsk vann, det vil si vann som har en temperatur på over 374C, og trykk på over 220 bar. Sammenlignet med prosesser i undergrunnen som vi kjenner godt, slik som oljeutvinning og geotermisk energi ved lavere temperaturer, gjør andre fysiske prosesser seg gjeldene ved høye temperaturer. For eksempel kan tilførsel av kald væske under boring av brønner eller under produksjon, både lage nye sprekker i fjellet og endre eksisterende sprekker, mens endringer i temperatur kan og forstyrre den kjemiske balansen av salter som finnes naturlig i fjellet. Disse prosessene er viktige å forstå, da de påvirker forholdene for væskeflyt, og dermed både den naturlige fordelingen av varme, og hvordan denne endres under energiproduksjon. Et verktøy for å studere slike prosesser er å beskrive dem med matematiske modeller, og løse disse ved avanserte simuleringsteknikker. SiGS utvikler slike modeller og simuleringsverktøy for kjemisk avsetting av salter, samt for transport av varme fra dyp undergrunn opp til fjellet der geotermisk energi blir utvunnet. Modellene vil slik bidra til å øke potensialet for geotermisk energi.

SiGS targets improved understanding of processes that are key to unlocking near-magma geothermal resources. Production from these low-carbon energy resources have a high economic potential due to their high energy-density, but their utilization in still in an early stage. The high temperatures imply that energy production will face superheated and supercritical conditions, wherein multiple physical processes interact and compete. Initial experience from these systems point to shortcomings in current process understanding, and modeling and simulation capacity, that impede efficient engineering operations. SIGS focus on two mechanisms that are critical to understand superheated and supercritical geothermal systems: 1. Heat transport from deep heat sources towards the geothermal reservoir. 2. Thermal stimulation caused by the introduction of cold fluids during drilling or reinjection. Common for the two mechanisms is a strong dependency on dynamic changes of fracture permeabilities, caused by a combination of thermo-hydro-chemical-mechanical forces. To study the mechanisms, the project combines advanced mathematical modeling and simulation with analysis of data from Icelandic geothermal fields. The modeling applies explicit representation of fractures, using so-called discrete fracture matrix (DFM) models, which provides more accurate repreentation of coupled processes than does traditional tools. The relevant field data includes information from superheated and supercritical coditions accessed by Icelandic Deep Drilling Projects. The project is hosted by the University of Bergen, and also includes the Icelandic GeoSurvey, as well as Norwegian (Equinor) and Icelandic (HS Orka, Reykjavik Energy, Landsvirkjun) industry partners. The complementary background of the academic and industrial partners makes the consortium ideally suited to fulfil the project goals.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi