Jeotermal Kuyulardan Hızlı Üretim Yapmanın Olumsuz Etkileri IV. Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Sempozyum ve Sergisi 21-24 Şubat 2018 Afyonkarahisar Hakkı Aydın Zorlu Enerji

İçerik Türkiyede Jeotermal Rezervuarların Karakteristik Özelikleri Petrol ve Jeotermal Rezervuarlarının Karşılaştırılması Hızlı Üretimin Rezervuar Mühendisliği Açısından Olumsuz Etkileri Hızlı Üretimin Üretim Mühendisliği Açısından Olumsuz Etkileri Sonuçlar

Türkiye’de Jeotermal Rezervuar Kayacı ve Akışkanı Karakteristik Özellikleri Rezervuar kayacı genel olarak mermer, şist, gnays ve kuartz’tan oluşmaktadır Normal fay ve Sıyrılma faylarının oluşturmuş olduğu çatlak sisteminden üretim yapılır Türkiye’de orta-yüksek entalpili sahalardan elektrik üretimi sağlanmaktadır (130 ᵒC -250 ᵒC) Jeotermal akışkan rezervuarda sıvı faz dominant (Termodinamik koşullar) Kuyuların üretim debisi 50 ton/saat -800 ton/saat Akışkanın rezervuardaki hızı 0.1 m/saat- 30 m/saat Orta-yüksek geçirgenlik çatlak sistemler Çatlakların gözeneklilikleri <10% NCG oranları rezervuar seviyesinde 0.5% - 3% Şimşek 2015 Anton, 2012

ΔP Petrol vs Jeotermal Rezervuarlar Poros Media vs Çatlak sistemi Radyal Akış ΔP Bilineer Akış Yüksek kh faktörü Düşük viskozite Yüksek Debi = Yüksek Hız Debi ΔP Hız

Yüksek debi çekilen yerlerde lokal basınç düşüşleri yaşanır Rezervuar Mühendisliği açısından Yüksek Debilerde Üretim yapmanın Olumsuz Sonuçları Yüksek debi çekilen yerlerde lokal basınç düşüşleri yaşanır Akışkanın rezervuardaki hızı fazladır ( ısı alış-verişi için kısıtlı süre ve düşük çatlak yüzey alanında akışkan hareket eder) Kuyu cidarında ekstra basınç düşüşü gözlenir ( debi kaynaklı kirlilik faktörü) NCG üretiminde düşüş trendi hızlanır Enjeksiyon kaynaklı erken sıcaklık düşüşleri görülür 1 Enjeksiyon Debisi Üretim Debisi 2 P P ΔP 3

Karbondioksit Üretiminde Hızlı Düşüş

Karbondioksitin Kuyu Performansı Üzerindeki Etkisi Erken İlave kuyularına ihtiyaç doğar !

Üretim Mühendisliği açısından Yüksek Debilerde Üretim yapmanın Olumsuz Sonuçları Flaş Seviyesinin delikli boru derinliklerine düşmesi (Rezervuar seviyesinde kalsit çökelimi riski) Kum üretimi Santralin verimsiz işletilmesi (Üretim debilerinde ve NCG oranlarında hızlı düşüş)

Rezervuar ve Gaz Düşüşlerinin Flaş Seviyeleri Üzerindeki Etkisi Gaz oranlarındaki düşüş flaşı yukarı taşır Daha az tübing kulanılır İnhibitörün seyahat süresi azalır, etkinliği artar Mekanik problemler azalır Rezervuar basıncındaki düşüş Flaş Seviyesi daha derinlerde olur Rezervuar seviyesinde kalsit çökelimi riski Mekanik problemler artar İnhibitör etkinliği azalır

Kum Taşınımı Yüksek debilerde üretim yapılan kuyularda türbülans akış nedeniyle kuyu cidarında statik denge bozulur Zayıf, konsolide olmayan, iyi çimentolanmamış veya alterasyona uğramış karstik yerlerde İlk filtreleme görevini delikli üretim boruları sağlar Zaman içinde kum taşınımı azalır Her kuyu manevrasında kum taşınımı tekrar artar zaman içinde akış rejimi düzelmesi ile azalır Sahada 250 ton/saat debiden düşük kuyularda kum taşınımının çok daha az olduğu görülmüştür

Kum Taşınımının İşletmelerde Dezavantajları Kuyu içinde ekstra basınç düşüşüne sebep olur Brine transfer pompaları ve Enjeksiyon pompalarında aşınmaya sebep olur ve verimi düşürür. Vanalarda birikerek sızdırmazlık problemi yaratır Brine eşanjörlerinde birikerek ısı alış verişini azaltma ve basınç kaybına sebep olur Enjeksiyon kuyularında enjektivitenin azalmasına sebep olur

Santrallerin Verimsiz İşletilmesi Debi ve NCG oranlarındaki düşüş işletmelerin dizayn parametreleri dışında çalışmasına sebep olur.( Düşük basınç, sıcaklık) İlave yatırımlar ile performans düşüşünü kompanse etmek gerekir (İlave üretim kuyusu, ekipmanlarda revize vs.)

Sonuç Az sayıda kuyudan yüksek debilerde üretim yapmak ilk yatırım maliyetinin düşük olmasında etkili görünse de işletme zamanında ilave yatırımların hızlı gelişmesine sebep olmaktadır. Erken sıcaklık düşüşlerini engellemek ve lokal basınç düşüşlerinin önüne geçmek için daha fazla sayıda üretim kuyusu daha geniş alana yayılmalıdır Karbondioksit oranlarındaki hızlı düşüş kuyuların performanslarını önemli ölçüde azaltmaktadır. Kum taşınımı yüksek debili kuyularda sıkça görülür. Santral ve kuyubaşlarında filtre kullanılarak etkisi azaltılabilir

TEŞEKKÜRLER