Central Geo Kft.Több-léptékű folyadék áramlás modellező rendszer

kidolgozása repedéses kőzetekben geotermális energia kinyeréséhez

Elaboration of multi-scale flow modelling system in fractured rocks for exploitation of geothermal energy.

PIP: HU0049EGT és Norvég Alap Finanszírozási Mechanizmus

EEA & Norwegian Finance MechanismPriority Area 9 - Academic research

Final project meetingEger, 2011. március 9-10.

Viszkok Jánosfőgeológus

Több-léptékű folyadék áramlás modellező rendszer kidolgozása repedéses kőzetekben

geotermális energia kinyeréséhezeredmények

2011. március 9.Eger, Hotel Eger

Célkitűzések

www.centralgeo.hu

• Magyarország termálpotenciál kiaknázásának földtani fejlesztése

• EGS rendszerek fejlesztése, repedés rendszer leírása, hidrodinamika jellemzése

• Multi-scale koncepció alkalmazása• Új, hazai tudományos módszerek tesztelése

(CT, repedés szimuláció)• Felhagyott szénhidrogén mezők,

infrastruktúra és tudás újrahasznosítása• Geotermális proszpektek egységes

felmérése, rangsorolása• CG Kft. hosszú távú terveinek támogatása

CT vizsgálatok• Roncsolásmentes• 3D-s szerkezet, szövet, és repedés hálózat• Kvázi in-situ 4D-s áramlás megfigyelése• Szoftver fejlesztés

Előkészítés

Vizualizációk

Repedezetttérfogat

leválogatása

Eloszlásokkészítése

KonvertálásASCII

Repedezettzóna

kijelölése

CTmérési

adatfájlok

Eredményadatfájlok

A feldolgozó előkészítő szoftver folyamat ábrája és a feldolgozás egy részlete

Repedés szimulációA REPSIM magon, illetve fúrás mentén mért törésgeometriai alapadatok

(középpontok fraktáldimenziója, törések méreteloszlása, apertúraeloszlás, törések dőlés, csapás adatai) alapján működő repedéshálózat modellező szoftver csomag.

A szimuláció elve alapján a REPSIM fraktál geometriai alapú 3D DFN (discrete fracture network) rendszer. A programcsomag öt modulból áll. A szimulátor modul (REPSIM) mellett a háromdimenziós töréshálózat, illetve tetszőleges 2D metszetek megjelenítését a REPSHOW modul végzi.

A kommunikáló alrendszerek véletlen fabejárás algoritmuson alapuló felkutatása a REPCON, a repedezett porozitás számítása a REPPOR modullal történik. A 3D permeabilitás tenzor számítására az ODA (1985), valamint KOIKE, ICHIKAWA (2006) algoritmusait figyelembe vevő REPPER modul szolgál. Mivel e két utóbbi származtatott paraméter (porozitás, permeabilitás) tetszőleges térfogat esetében számítható, a szoftverrel adott rezervoárra – BEAR (1972) definíciója értelmében – a reprezentatív elemi térfogat (REV) is számítható.

Az output adatai bármely áramlási és/vagy transzport modellező rendszerbe beépíthetők.

Mezősas- Ny terület• Térinformatikai adatbázis• Repedés modellezés• 3D-s földtani szerkezeti modell• 3D-s folyadék és hőtranszport modell

Tisza

Dan

ube

BÜKK

VIENNABASIN

TRANSYLVANIANBASIN

WESTERN CARPATHIANS

H U N G A R Y

MECSEK

SOUTHERN CARPATHIANS

Lake Balaton

EASTERN CARPATHIAN

S

Papuk

Dinarides

Eastern Alps

Bohemian Massif200 km

PANNONIAN BASIN

APUSENI

visszasajtoló kút

termelőkút

besajtoló kút

Jánoshalma terület• Térinformatikai adatbázis• Repedés modellezés• 3D-s földtani szerkezeti modell• 3D-s folyadék és hőtranszport modell

ProtokollID Tevékenység időpo

ntigen/nem/kész

1.Meglévő adatok: adatgyűjtés, feldolgozás, újraértelmezés

1.1. Terület lehatárolás. Területi irodalom (térképek) beszerzése, feldolgozása

1.2. Szeizmikus szelvények beszerzése, feldolgozása, újraértelmezése

1.3. Légifelvételek, beszerzése, értelmezése 1.4. Fúrási adatok: 1.4.1. koordináták, év, teljes mélység, műszaki

alapadatok (csövezés) 1.4.2. földtani alapadatok, korbeosztás, litológia,

fluidumzárvány, discontinuitás jellemzés, hidrodinamika paraméterek, hő, termelvény mennyiségi és minőségi adatai

1.4.2.1.

elvégzett karotázs mérések és értelmezésük

1.4.2.2.

elvégzett magfúrások, magvizsgálatok (vékonycsiszolat, CT) és eredményeik

1.4.2.3.

furadék és plug minta elemzés

1.4.2.4.

rétegvizsgálatok, termeltetések, interferencia mérések

1.5. Térinformatikai adatbázis létrehozása 1.6. Analógiák elemzése 1.7. Adat megbízhatósági felmérés 1.8. Lépték reláció (tektonika, repedés)

2. Földtani (koncepcionális) modell 2.1. Szerkezeti modell (kor, litológia, tektonika) 2.2. Fejlődéstörténeti modell 2.3. Tektonikai modell / repedés hálózat

előrejelzés 2.4. Attribútum modellek 2.5. Lépték reláció

ID Tevékenység időpont igen/nem/kész

A DÖNTÉSI PONTTovábbvisz (3.) vagy felhagy –>

3. Előzetes vízáram és hőtranszport numerikus modell 3.1. Kezdeti- és peremfeltétel meghatározás 3.2. Szerkezet kialakítás (geometria) 3.3. Attribútum hozzárendelés (S és K mező) 3.4. Szcenárió

B DÖNTÉSI PONTTovábbvisz: vagy információszerzés (4.), vagy fúrás (5.), vagy művelés (6.), vagy Felhagy –>

4. Információszerzési program 4.1. Hiányzó információk felmérése 4.2. Hiányzó információk beszerzésének költsége

Információ szerzési program indítása (4.3) vagy kihagyása -> Vissza a B. döntési ponthoz

4.3. Információszerzési program végrehajtása 4.4. Megszerzett információk értelmezése, beépítése a koncepcionális

modellbeVissza a 2. Földtani (koncepcionális) modell ponthoz

5. Fúrás 5.1. Fúrás helyének, földtani és műszaki paramétereinek meghatározása

5.2. Földtani és műszaki kockázat becslés 5.3. Kivitelezési költségbecslés

Fúrás indítása (5.4) vagy felhagyása -> 5.4. Engedélyeztetéshez szükséges dokumentáció összeállítása

5.5. Fúrási információk értelmezése: Lásd 1.4. alpontVissza a 2. Földtani (koncepcionális) modell ponthoz

6. Kockázat elemzés 6.1. Művelési / üzemelési kockázat 6.2. Jogi kockázat 6.3. Gazdasági körülmények (hőpiac, költségbecslés) 6.4. Környezetvédelmi kockázat 6.5. Társadalmi megítélés

C DÖNTÉSI PONTGeotermális mező kiépítése vagy felhagyása ->

7. Művelési terv 7.1. Vízáram és hőtranszport numerikus modell 7.1.1. Kezdeti- és peremfeltétel meghatározás 7.1.2. Szerkezet kialakítás (geometria) 7.1.3. Attribútum hozzárendelés (S és K mező) 7.1.4. Szcenárió (művelés optimalizálás) 7.2. Geotermális hőerőmű elvi műszaki tervek 7.3. Engedélyes dokumentáció összeállítás 7.4 Gazdasági, hidrodinamikai és technikai monitoring

Folyamatirányítási rendszer

a geotermális fluidum hőmérséklete [°C]

200

kettős közegű villamosenergiatermelés

100

közvetlen hőhasznosítás

0

víz/gőz keverék

telített gőzök

termálvíz. ill. hő-

szivattyú

hagyományos villamosenergiatermelés ( száraz gőz lecsapatásos )

MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI TANULMÁNYTörvényi háttér

Technika és technológia

Menedzsment

Hévízföldtani modell

Gazdaságosság

IndikatorokOverall Objective and indicators of

achievement (as in PIP) Baseline Target value

State of achievement

to facilitate characterization of hydrodynamic properties of potential reservoirs for exhausted geothermal fluid placement

ready

Purpose indicators (as in PIP) Baseline Target value

State of achievement

Purpose indicator 1: Number of explored wells 0 10 10Purpose indicator 2: Number of 3D models created

0 2 2

Result indicators (as in PIP) Baseline Target value

State of achievement

Result indicator 1: Completion of and implementation of IT geological databases

0 1 1

Result indicator 2: Lithological exams carried out

0 200 200

Result indicator 3: Software modules developed

0 2 2

Result indicator 4: Number of simulations created with the new model developed

0 2 2

Result indicator 5: Number of CT examinations 0 20 >20Result indicator 6: Number of scientific publication

0 2 5

Köszönet a támogatásért