بررسي تحليلي تاثير ضرايب پراكندگي و هدايت حرارتي شكاف در مخازن زمين گرمايي شكاف دار

An Analytical Investigation into Effects of Fracture Dispersion Coefficients and Thermal Conductivity on Geothermally Fractured Reservoirs

انرژي برگشت پذير به نوعي از انرژي گفته مي شود كه منبع توليد قابليت آن را دارد كه توسط طبيعت در يك بازه زماني كوتاه مجددا به وجود آمده يا به عبارتي تجديد شود. مدل تحليلي فرآيند تزريق آب به مخازن زمين گرمايي زمينه اي را فراهم مي كند كه فرآيندهاي انتقال حرارت در محيط متخلخل بهتر شناخته شوند و يك مدل پايه اي براي مسائلي با پيچيدگي بيشتر باشد. مدل هاي ارائه شده پيشين به صورت عددي و نيمه تحليلي به بررسي اين موضوع پرداخته اند، حال آن كه در اين مطالعه حل كاملا تحليلي مدل و با درنظر گرفتن: پديده ي همرفت و هدايت و پراكندگي در درون شكاف، پديده ي هدايت در درون بلوك ماتريس و انتقال حرارت بين بلوك ماتريس و شكاف ارائه شده است. در ادامه نيز با صرف نظر از پديده ي پراكندگي و هدايت حرارتي شكاف، تاثير پارامترهاي سرعت تزريق آب و فاصله از دهانه چاه بر روي ميزان درصد خطاي بين اين دو مدل بررسي شد. همچنين به منظور بررسي عملكرد تزريق آب سرد به مخازن زمين گرمايي از پارامتر بازيافت حرارتي استفاده شد و در انتها نيز به منظور اعتبار سنجي مدل، نتايج مدل تحليلي با مدل عددي مقايسه شد.

Renewable energy is defined as sort of energy whose producing resources possess the capability to renew through nature during a short period of time. The analytical model of water injection into geothermal reservoirs process which is used to describe more complex matters, can explain the heat transfer processes in the porous media better. The presented corresponding studies so far are based on numerical and semi-analytical methods while here, a fully exact analytical solution is introduced considering phenomena of convection, conduction and dispersion inside fractures, conduction inside matrix blocks, and matrix-fracture heat transfer. In this regard, geothermal fractured reservoir related heat transfer equations are solved, ignoring fracture dispersion and heat conduction phenomena, which appears to be an appropriate assumption in high injection velocity values and then the effects of injection water velocity and distance from injection well parameters on the amount of error percent of these two models are investigated. Moreover, thermal recovery efficiency is employed to investigate cold water flooding into such reservoirs followed by a comparison to a numerical model for the purpose of validation.