Wpływ ciepła radiogenicznego na temperaturę złożową wody termalnej podczas eksploatacji oraz w okresie poeksploatacyjnym

• Autorzy: Miecznik M.

Warianty tytułu

EN

Impact of radiogenic heat on reservoir geothermal water temperature during and after exploitation period

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia zagadnienie modelowania numerycznego wpływu ciepła radiogenicznego na temperaturę eksploatowanej wody produkowanej w ujęciu dubletu oraz stabilizację termiczną ośrodka skalnego po zaprzestaniu eksploatacji. W tym celu przeprowadzono modelowanie hipotetycznego złoża gorących suchych skał (HDR), gdzie otwór produkcyjny znajduje się w odległości 775 m od otworu chłonnego, ujmując strefę o temperaturze 110°C. Okres eksploatacji wynosi 30 lat, natomiast okres stabilizacji termicznej złoża wynosi 100 lat. Wykonano symulacje dla zróżnicowanych wartości ciepła radiogenicznego, w zakresie od 1 do 5žW/m3, przy przepływach 30 raz 60 kg/s (ok. 110 i 220 m3/h). Dla każdego ze scenariuszy analizowano wpływ zastosowania różnych warunków brzegowych. Wyniki modelowania wskazują, że ciepło radiogeniczne obecne w skałach ma zbyt niską moc, aby w zauważalnym stopniu podgrzać wodę zatłaczaną otworem chłonnym, jak również nie przyczynia się do szybszego powrotu złoża do równowagi termicznej, biorąc pod uwagę wspomnianą skalę czasu.

EN

The article presents the numerical modeling of the impact of radiogenic heat affecting the temperature of the thermal water produced in doublet configuration and thermal recovery of the reservoir after the cessation of operation. For this purpose, a hypothetical model of hot dry rock (HDR) reservoir was created, where the production and injection well are 775 m apart, penetrating a zone with a temperature of 110oC. Production timespan is 30 years, while the simulated period for thermal recovery of reservoir is 100 years. Simulations are performed for different values ?? of radiogenic heat, ranging from 1 to 5 [mi] W/m3, with flowrates of 30 and 60 kg/s (about 110 and 220 m3/h). For each scenario, the influence of using different boundary conditions was evaluated. The modeling results indicate that radiogenic heat available in rocks has too low power to a noticeable degree warm up waters injected to injection well, and does not contribute to a more rapid return of the reservoir to the thermal balance, taking into account the time scale of several to hundreds years.

Słowa kluczowe

PL

ciepło radiogeniczne; model numeryczny; regeneracja termiczna; gorące suche skały; HDR

EN

radiogenic heat; numerical model; thermal recovery; Hot Dry Rock (HDR)

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 1-2
• Strony: 117--130, 3 nlb.
• Opis fizyczny: Bibliogr. [7] poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Miecznik M.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Zakład Odnawialnych Źródeł Energii i Badań Środowiskowych 31-261 Kraków, ul. J. Wybickiego 7,

Bibliografia

• [1.] DOWGIAŁŁO J., 2002— The Sudetic geothermal region of Poland. Geothermics 31, str. 343–359.
• [2.] GANDO A. i in. (The KamLAND Collaboration), 2011 — Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements. Nature Geoscience, Dostęp do strony www dnia 22.07.2011, http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo1205.html
• [3.] FIRESTONE R.B., EKSTRÖM L.P.—LBNL Isotopes Project – LUNDS Universitet. Dostęp do strony www dnia 04.08.2010, http://ie.lbl.gov/toi/
• [4.] O’SULLIVAN M., PRUESS K., LIPPMAN M.J., 2001 — State of the art of geothermal reservoir simulation. Geothermics 30, pp. 395–429.
• [5.] PLEWA S., 1994— Rozkład parametrów geotermalnych na obszarze Polski. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
• [6.] PRUESS K. et al., 1999—TOUGH2 User`s Guide, Version 2.0. Lawrence Berkley National Laboratory, California.
• [7.] VACQUIER V., 1998— A theory of the origin of the Earth’s internal heat. Tectonophysics 291, str. 1–7.