heal.abstract |
Με την ολοένα και εντεινόμενη απειλή της κλιματικής αλλαγής, η δέσμευση και αποθήκευση του
διοξειδίου του άνθρακα σε γεωλογικούς σχηματισμούς (CCS) αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη λύση για
τον μετριασμό της επίδρασης του φαινομένου του θερμοκηπίου. Η αυξημένη ενασχόληση με την
γεωλογική αποταμίευση του διοξειδίου του άνθρακα έφερε στην επιφάνεια ένα από τα βασικά
προβλήματα που αντιμετωπίζει ο κλάδος της μηχανικής ταμιευτήρων, το οποίο είναι ο απαιτούμενος
χρόνος προσομοίωσης των σεναρίων αποταμίευσης. Ο χρόνος προσομοίωσης εξαρτάται από την
απαίτηση της προσομοίωσης σε επεξεργαστική ισχύ, η οποία επηρεάζεται από την περιπλοκότητα
διαφόρων μεταβλητών, όπως το πλέγμα του ταμιευτήρα, οι ιδιότητες του πετρώματος, η τοποθεσία των
γεωτρήσεων, το χρονοδιάγραμμα των διεργασιών και το μοντέλο του ρευστού. Στην παρούσα
διπλωματική εργασία παρουσιάζονται οι βασικές αυτοί παράμετροι ενώ αναλύεται σε μεγαλύτερο
βάθος το μοντέλο του ρευστού. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζονται οι βασικές αρχές λειτουργίας των
σύνθετων μοντέλων ρευστού καταστατικών εξισώσεων καθώς και οι αρχές λειτουργίας του
θερμοδυναμικού μοντέλου μαύρου πετρελαίου (black oil). Έπειτα το black oil μοντέλο προσαρμόζεται
στα χαρακτηριστικά των ρευστών της προσομοίωσης με την εφαρμογή μιας υβριδικής μεθόδου, όπου οι
βασικές ιδιότητες του μοντέλου για το διοξείδιο και την άλμη υπολογίζονται εκ των προτέρων από ένα
μοντέλο καταστατικών εξισώσεων σε ένα ορισμένο εύρος τιμών θερμοκρασίας και πίεσης, μειώνοντας
έτσι το απαιτούμενο υπολογιστικό φορτίο σε κάθε βήμα της προσομοίωσης. Τέλος ένα σενάριο
αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα προσομοιώνεται σε έναν υποτυπώδη τρισδιάστατο ταμιευτήρα
κορεσμένο με άλμη, με σκοπό την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων του μοντέλου τόσο κατά την διάρκεια
της εισπίεσης του διοξειδίου του άνθρακα όσο και κατά την διάρκεια της παρακολούθησης. |
el |