- Tytuł:
-
Dynamics of clogging processes in injection wells used to pump highly mineralized thermal waters into the sandstone structures lying under the Polish Lowlands
Dynamika kolmatacji otworu chłonnego przy zatłaczaniu wysoko zmineralizowanych wód termalnych w strukturach piaskowcowych na Niżu Polskim - Autorzy:
-
Tomaszewska, B.
Pająk, L. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/204642.pdf
- Data publikacji:
- 2012
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
wody geotermalne
zatłaczanie wody
osadzanie minerałów
indeks chłonności
geothermal waters
injection well
sedminetation
mineral deposition - Opis:
-
When identifying the conditions required for the sustainable and long-term exploitation of geothermal resources it is very important to assess the dynamics of processes linked to the formation, migration and deposition of particles in geothermal systems. Such particles often cause clogging and damage to the boreholes and source reservoirs. Solid particles: products of corrosion processes, secondary precipitation from geothermal water or particles from the rock formations holding the source reservoir, may settle in the surface installations and lead to clogging of the injection wells. The paper proposes a mathematical model for changes in the absorbance index and the water injection pressure required over time. This was determined from the operating conditions for a model system consisting of a doublet of geothermal wells (extraction and injection well) and using the water occurring in Liassic sandstone structures in the Polish Lowland. Calculations were based on real data and conditions found in the Skierniewice GT-2 source reservoir intake. The main product of secondary mineral precipitation is calcium carbonate in the form of aragonite and calcite. It has been demonstrated that clogging of the active zone causes a particularly high surge in injection pressure during the fi rst 24 hours of pumping. In subsequent hours, pressure increases are close to linear and gradually grow to a level of ~2.2 MPa after 120 hours. The absorbance index decreases at a particularly fast rate during the fi rst six hours (Figure 4). Over the period of time analysed, its value decreases from over 42 to approximately 18 m3/h/MPa after 120 hours from initiation of the injection. These estimated results have been confi rmed in practice by real-life investigation of an injection well. The absorbance index recorded during the hydrodynamic tests decreased to approximately 20 m3/h/MPa after 120 hours.
Ocena dynamiki procesów związanych z powstawaniem, migracją i deponowaniem cząstek stałych w systemach geotermalnych, powodujących często kolmatację i uszkodzenia otworów i złóż, jest bardzo istotna dla identyfi kacji warunków ich stabilnej i długotrwałej eksploatacji. Cząstki stałe: produkty korozji, wtórne substancje wytrącane z wody geotermalnej czy też cząstki skał zbiornikowych, mogą osadzać się w instalacji powierzchniowej oraz prowadzić do kolmatacji otworów chłonnych. W pracy zaproponowano matematyczny opis zmian w czasie indeksu chłonności oraz wymaganego ciśnienia zatłaczania wody w zamodelowanych warunkach eksploatacji dubletem otworów (otwór eksploatacyjny – chłonny) wód występujących w obrębie piaskowcowych struktur liasowych na Niżu Polskim. Dla przeprowadzenia obliczeń posłużono się rzeczywistymi danymi dotyczącymi warunków ujęcia złoża otworem Skierniewice GT-2. Podstawowym produktem wytracania wtórnych substancji mineralnych z wody geotermalnej badanego systemu jest węglan wapnia w formie aragonitu i kalcytu. Wykazano, iż w skutek kolmatacji strefy czynnej szczególnie gwałtownie ciśnienie zatłaczania rośnie w pierwszej dobie. W kolejnych godzinach, przyrost ciśnienia ma charakter zbliżony do liniowego i sukcesywnie rośnie, osiągając wartość ~2,2 MPa po 120 godzinach. Indeks chłonności spada, szczególnie wyraźnie w okresie pierwszych 6 godzin (Fig. 4). W rozpatrywanym przedziale czasu jego wartość maleje z pond 42 do ok. 18 m3/h/MPa po 120 godzinach od rozpoczęcia zatłaczania. Wyniki prognozy znalazły potwierdzenie w trakcie realizacji rzeczywistych badań w otworze chłonnym. Indeks chłonności w trakcie wykonywania testów hydrodynamicznych po czasie 120 godzin spadł do ok. 20 m3/h/MPa. - Źródło:
-
Archives of Environmental Protection; 2012, 38, 3; 105-117
2083-4772
2083-4810 - Pojawia się w:
- Archives of Environmental Protection
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł