Loading...
Search
| Friend's email | |
| Your name | |
| Your email | |
| enter code | |
This page was sent successfuly
Digital Object List
Bookmark
Review ListNumerical Modeling of Thermo-Hydro-Mechanical Behavior of Deep Geothermal Reservoirs
Bannae Sharifian, Mohammad Reza | 2020
994
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 53636 (09)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Civil Engineering
- Advisor(s): Pak, Ali
- Abstract:
- All societies need energy to meet the basic needs of the people and to carry out the production processes. From 1850 onwards, the global use of fossil fuels (coal, oil and gas) for energy production increased, leading to a dramatic increase in the emission of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. Rising carbon dioxide and other greenhouse gases in the Earth's atmosphere and seeing adverse effects such as global warming have prompted the international community to replace fossil fuels with clean energy as much as possible. Geothermal energy as one of the clean, sustainable and extensive sources can be one of the available solutions to meet this need.Numerical modeling of geothermal reservoirs is essential for reservoir management in terms of energy production as well as predicting reservoir behavior in the production process. In the present study, two approaches of thermo-hydraulic (TH) and thermo-hydro-mechanical (THM) processes have been used to predict the performance and behavior of geothermal reservoirs. Verification and modeling of problems in the technical literature showed that COMSOL software can be a good tool for investigating geothermal reservoirs with the two approaches mentioned.Examination of the performance of geothermal reservoirs with TH approach showed that the thermal effects of rock buffer around the reservoir on the temperature of the outlet fluid, especially with increasing the thermal conductivity of the rock matrix cannot be ignored. Then the optimal arrangement of the reservoir was studied. It was observed that the two-well arrangement, which is diagonally placed inside the reservoir, has the best thermal performance. Also, comparing the performance of two fluids, water and brine with a concentration of 15%, showed that the performance of thermal energy extraction with water is more optimal.By extending the TH-correlated process to the THM process and considering the changes in the permeability coefficient of the reservoir rock with stress, it was observed that the creation of a flow channel is one of the most important factors in reducing the thermal performance of the reservoir. Changes in the size of the parameters related to thermoelastic stress (elastic modulus and thermal expansion coefficient of rocks) have the greatest impact on the formation of the flow channel. Also, the use of hydraulic heterogeneity of the rock matrix in the proper arrangement of wells reduces the effects of the flow channel and increases the thermal extraction of the reservoir
- Keywords:
- Thermohydraulics ; Deep Geothermal Reservoir ; Porous Media ; COMSOL Software ; Thermo Hydromechanical Analysis ; Clean Fuel ; Clean Aquatic Energy Harvesting
-
محتواي کتاب
- view
- چکیده
- فهرست مطالب
- فهرست شکلها
- فهرست جدولها
- فهرست نمادها و نشانهها0F
- مقدمه
- منابع انرژی
- طرح مسئله و اهمیت موضوع
- اهداف تحقیق
- دامنه انجام تحقیق و فرضیات مسئله
- روش انجام تحقیق
- ساختار پایاننامه
- مبانی مطالعات
- انرژی زمینگرمایی
- سیستمهای انرژی زمین گرمایی عمیق6F
- انواع سیالات مورد استفاده در سیستمهای زمینگرمایی عمیق
- مراحل مدلسازی عددی در تحلیل و طراحی مخازن زمینگرمایی
- جمعآوری اطلاعات و ساخت مدل مفهومی17F
- فرضیات مدلسازی عددی
- انواع فرآیندهای همبسته در مدلسازی مخزن زمینگرمایی در حالت بهرهبرداری
- انرژی زمینگرمایی
- مرور مطالعات انجامشده
- تحقیقات انجامشده به صورت فرآیند همبسته TH
- تحقیقات انجامشده به صورت فرآیند همبسته THM
- جمعبندی مطالعات
- مدلسازی و معادلات حاکم بر مساله
- محیط مدلسازی در نرمافزار مورداستفاده
- روند ساخت مدل
- فرآیندهای فیزیکی مورد استفاده برای انجام مدلسازی
- رابط فیزیک Fluid Flow
- رابط فیزیک Heat Transfer
- رابط فیزیک Structural Mechanics
- رویکرد نرمافزار برای تحلیل فرآیندهای چند فیزیکی همبسته
- رویکرد همبسته کامل
- رویکرد تفکیک شده
- رویکرد گام به گام
- معادلات حاکم بر حل مسئله با توجه به فیزیکهای مورد استفاده
- پایستگی جرم سیال
- پایستگی انرژی
- پایستگی مومنتوم
- فرضیات حاکم بر مساله
- صحتسنجی نتایج مدلسازی عددی مخزن زمین گرمایی
- بررسی مدلسازی انجامشده توسط چن و جیانگ (2015 ب) [30]
- کلیات مدلسازی
- هندسه مساله
- پارامترهای مورد استفاده
- شرایط مرزی و اولیه مدل
- مدلسازی و مقایسه نتایج بدستآمده
- بررسی مدلسازی انجامشده توسط واتانابی و همکاران (2010) [19]
- کلیات مدلسازی
- هندسه مساله
- پارامترهای مورد استفاده
- شرایط مرزی و اولیه مدل
- مدلسازی و مقایسه نتایج بدستآمده
- بررسی مدلسازی انجامشده توسط محمود ارشد (2016) [1]
- کلیات مدلسازی
- هندسه مدل
- پارامترهای مورد استفاده
- شرایط مرزی و اولیه مدل
- مدلسازی و مقایسه نتایج بدستآمده
- بررسی مدلسازی انجامشده توسط سائو و جیانگ (2016) [34]
- کلیات مدلسازی
- هندسه مدلسازی
- پارامترهای مورد استفاده
- شرایط مرزی و اولیه مدل
- مدلسازی و مقایسه نتایج بدست آمده
- مدلسازی تحکیم اطراف منبع حرارت نقطهای [40]
- کلیات مدلسازی
- هندسه مدل
- پارامترهای مورد استفاده
- شرایط مرزی و اولیه مدل
- مدلسازی و مقایسه نتایج بدستآمده
- بررسی مدلسازی انجامشده توسط چن و جیانگ (2015 ب) [30]
- بررسی ترمو-هیدرولیک (TH) مخازن زمینگرمایی
- بررسی تاثیر بافر سنگی اطراف مخزن
- بررسی تاثیر بافر سنگی اطراف مخزن با دبی تزریق ,-.
- بررسی تاثیر بافر سنگی اطراف مخزن با دبی تزریق ,-.
- بررسی آرایش چاههای مخزن زمینگرمایی و پارامترهای تاثیرگذار
- مشخصات ترموفیزیکی سیال
- آرایش بهینه چاهها برای مخزن زمینگرمایی
- تاثیر پارامتر نفوذپذیری در آرایش چاه بهینه
- بررسی تاثیر بافر سنگی اطراف مخزن
- بررسی ترمو-هیدرو-مکانیکال (THM) مخازن زمینگرمایی
- مقایسه عملکرد مخزن با درنظرگیری تغییرات نفوذپذیری و مقایسه آن با حالت بدون درنظرگیری تغییرات نفوذپذیری
- بررسی تاثیر پارامتر مدول الاستیک بر رفتار حرارتی مخزن
- بررسی تاثیر پارامتر ضریب انبساط حرارتی بر رفتار حرارتی مخزن
- بررسی تاثیر پارامتر تراکمپذیری سیال بر رفتار حرارتی مخزن
- بررسی اثرات ناهمسانی هیدرولیکی (نفوذپذیری) بر رفتار حرارتی مخزن
- نتیجهگیری و پیشنهادها
- نتیجهگیری
- محدودیات تحقیق حاضر
- پیشنهادات برای ادامه تحقیق
- مراجع