Jeotermal rezervuarların performanslarının sonlu elemanlar metodu ile belirlenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi JEOTERMAL REZERVUARLARIN PERFORMANSLARININ SONLU ELEMANLAR METODU İLE BELİRLENMESİ İbrahim CAN Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Yrd. Doç. Dr. Ahmet BUDAK Çalışmada, Sıcak su egemen jeotermal rezervuarların zamana bağlı performanslarım belirlemek üzere iki boyutlu (alansal) kütle ve enerji transferi kısmi diferansiyel denklemlerinin sonlu elemanlar yöntemi ile çözümü için gerekli formülasyon yapılmış, elde edilen formülasyon doğrultusunda bir bilgisayar programı geliştirilerek ülkemizin en büyük jeotermal sahalarından biri olan Denizli-Kızıldere jeotermal sahasının değişik üretim senaryolarına göre zamana bağlı simülasyonunda kullanılmıştır. Geliştirilen bilgisayar programı genel olup, herhangi bir sıcak su egemen jeotermal rezervuarın zamana bağlı simülasyonunu yapabilmektedir. Kızıldere jeotermal rezervuarından 1984-1998 yıllan arasında yapılan jeotermal akışkan üretimi sonucunda rezervuar basıncında meydana gelen basınç düşümünden hareketle rezervuarın kalınlığı 1200 m, porozitesi 0.15 ve permeabilitesi 4. 17x1 0`10 cm2 olarak bulunmuştur. Kızıldere jeotermal rezervuarına altı değişik üretim senaryosu uygulanarak her bir üretim senaryosu için ortalama rezervuar ömrü ile her bir üretim kuyusunun ömürleri ayrı ayrı belirlenmiştir. Yapılan simülasyonlar sonucunda, rezervuar ömrünün rezervuardan yapılan toplam jeotermal akışkan üretiminin 670 t/h, 870 t/h, 1000 t/h, 1305 t/h, 1500 t/h ve 1740 t/h olması halleri için sırasıyla 103.3 yıl, 36.2 yıl, 24.6 yıl, 13.1 yıl, 9.65 yıl ve 6.9 yıl olarak belirlenmiştir. 2002, 107 sayfa Anahtar kelimeler: Jeotermal enerji, jeotermal rezervuar, sonlu elemanlar metodu, simülasyon, Kızıldere jeotermal sahası

ABSTRACT Ph.D. Thesis DETERMINATION OF GEOTERMAL RESERVOIRS PERFORMANCE BY FINITE ELEMENTS METHOD Ibrahim CAN Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Civil Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Ahmet BUDAK In this study, an essential formulation has been derived to solve two dimensional (areal) mass and energy transport partial differential equations by finite elements method for the purpose of transient performance determination of hot water dominated geothermal reservoirs. A computer programme has been developed by using derived formulation and transient simulation of Denizli-Kızıldere geothermal reservoir, which is one of the largest geothermal fields in Turkey, has been done. The developed computer programme is a general one which is capable of simulating any of the two dimensional hot water dominated geothermal reservoir. Using Kızıldere geothermal reservoir pressure drawdown versus time between 1984 and 1998 it has been found that the reservoir thickness is 1200 m, porosity is 0.15 and permeability is 4.17xl0`10 cm2. At the Kızıldere jeotermal reservoir, six varied production scenario has been put into practice, and reservoir and production wells life has separately been determined. It has been determined that Kızıldere geothermal reservoir life is 103.3 years, 36.2 years, 24.6 years, 13.1 years, and 6.9 years for 670 t/h, 870 t/h, 1000 t/h, 1305 t/h, 1500 t/h, and 1740 t/h total geothermal fluid production, respectively. 2002, 107 pages Keyword: Geothermal energy, geothermal reservoir, finite elements method, simulation, Kızıldere geothermal field u