Efekt termiczny w obliczeniach przewodności hydraulicznej w otworach ujmujących wodę termalną

• Autorzy: Bielec B. , Miecznik M.

Warianty tytułu

The thermal effect in the calculation of hydraulic conductivity in wells exploiting thermal water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z podstawowych celów testów hydrodynamicznych jest określenie parametrów filtracyjnych warstwy wodonośnej. Wyniki testów są jednak najczęściej obarczone błędem polegającym na nieuwzględnieniu efektu termicznego wygrzewania się otworu geotermalnego podczas pompowania, co prowadzi do zaburzonych odczytów poziomu zwierciadła wody lub ciśnienia głowicowego. Efektem tego jest wyznaczenie wyższego współczynnika filtracji niż jest w rzeczywistości, co może prowadzić do niewłaściwego oszacowania wielkości zasobów eksploatacyjnych otworu. Efekt termicznego wygrzewania otworu, zwany również efektem termodźwigu (ang. thermal lift) jest tym bardziej istotny im większa jest głębokość otworu oraz większa różnica temperatur w jego profilu. W artykule przedstawiono równania pozwalające obliczyć powyższy efekt wraz z zastosowaniem w analizie danych z testu hydrodynamicznego dla otworu geotermalnego o głębokości 2000 m. W powyższym przypadku, maksymalna różnica pomiędzy zaobserwowanym ciśnieniem głowicowym a ciśnieniem głowicowym zredukowanym, obliczonym z uwzględnieniem opisywanego efektu wynosi 0,172 MPa, co odpowiada około 17,3 m wysokości słupa wody. Różnica obliczonego w obu przypadkach wartości współczynnika filtracji wynosi od 216,7% (II i III stopień pompowania) do 319,4% (I stopień pompowania).

One of the primary purposes of hydrodynamic tests is to determine the hydraulic parameters of the aquifer. The results of the tests are often flawed as a consequence of rejection of thermal heating of a well during pumping which leads to aberrant readings of water level or wellhead pressure. A product of this is higher hydraulic conductivity coefficient than is in fact, which may lead to incorrect assessment of admissible volume of extracted groundwater. Effect of thermal heating of a well, also called thermal lift effect is the more important the greater depth of the well is and the bigger temperature difference is in the well’s profile. This paper presents equations that allows to calculate above affect including the sample analysis of the data from hydrodynamic test carried in 2000 m deep geothermal well. In this case, the maximum difference between the observed and reduced wellhead pressure is 0,172 MPa, which is approximately 17,3 m of water column. The difference of hydraulic conductivity coefficient calculated for both cases is from 216,7% (II and III step of pumping) to 319,4% (I step of pumping).

Słowa kluczowe

PL

efekt termodźwigu; współczynnik filtracji; otwór geotermalny; wygrzewanie się otworu; efekt termiczny; test hydrodynamiczny

EN

effect of thermal lift; effect of thermal; heating of well; hydraulic conductivity coefficient

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 2
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bielec B.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Pracownia Odnawialnych Źródeł Energii, 31-261 Kraków, ul. Wybickiego 7

autor

Miecznik M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Pracownia Odnawialnych Źródeł Energii, 31-261 Kraków, ul. Wybickiego 7

Bibliografia

• [1.] AGARWAL R.G., 1980 — A new method to account for producing time effects when drawdown type curves are used to analyze pressure buildup and other test data, SPE Paper 9289, 55th SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas, TX, Sept. 21–24, pp. 1–20.
• [2.] BIELEC B., HOŁOJUCH G., 2011a — Interpretacja wyników pompowań testowych w reżimie nieustalonym w odmiennych warunkach hydrogeologicznych. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 445, 9–16.
• [3.] BIELEC B., HOŁOJUCH G., 2011b — Pompowania testowe w dokumentowaniu zasobów wód termalnych. Technika Poszukiwań Geologicznych. Geotermia. Zrównoważony Rozwój nr 1–2/2011.Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
• [4.] BIXLEY P.F., 1988 — Downhole measurements in geochemical wells. E. Okandan (ed.) Geothermal Reservoir Engineering. 41–53.
• [5.] ENVIRONMENTAL SIMULATIONS, INC., 2003 — AquiferWin32/WinFlow/ WinTran, Version 3. Guide to Using.
• [6.] KAPUŚCIŃSKI J., NAGY S., DŁUGOSZ P., BIERNAT H., BENTKOWSKI A., ZAWISZA L., MACUDA J., BUJAKOWSKA K., 1997 — Zasady i metodyka dokumentowania zasobów wód termalnych i energii geotermalnej oraz sposoby odprowadzania wód zużytych – poradnik metodyczny. MOŚZNiL, Warszawa.
• [7.] KAWECKI M.W., 1995—Correction for temperature effect in the recovery of a pumped well. Ground Water, Vol. 33, Nr. 6, str. 917–926.
• [8.] KRUSEMAN G.P., DE RIDDER N.A., 1990 — Analysis and Evaluation of Pumping Test Data, Second Edition, ILRI publication 47, International Institute for Land Reclamation and Improvement, The Netherlands, 377 p.
• [9.] PRZYBYŁEK J., BRYLSKA E., DĄBROWSKI S., 1971—Zasady obliczeń filtracji nieustalonej według wzorów Theisa i Hantusha. Wyd. Geol., Warszawa.
• [10.] THEIS C.V., 1935 — The relation between the lowering of the piezometric surface and the rate and duration of discharge of a well using groundwater storage, Trans. Amer. Geophys. Union, Vol. 16, pp. 519–524.
• [11.] TOMASZEWSKA B., HOŁOJUCH G., 2012 — Pozyskanie energii geotermalnej w świetle nowych uwarunkowań prawnych. Biul. PIG 448 (2), 281–284.