Выработка геотермальной энергии на месторождении Стимбот: 40 лет работ
Компания Ormat Technologies является признанным лидером в области геотермальной энергетики. Она продемонстрировала пример практического применения числовых моделей для оптимизации стратегии разработки и эксплуатации пласта-резервуара на геотермальном месторождении Стимбот в Рино, штат Невада. Этот материал основан на докладе «Сорок лет выработки энергии на геотермальном месторождении Стимбот: обновление числовой модели», который представили на Стэнфордском семинаре по вопросам геотермальной энергетики Сулав Дхакал, Дрю Спейк, Лу Ли, Дэнни Фойхт, Джон Мерфи, Джон Акерли, Адам Джонсон, Райан Либби и Пол Шпильман.
Трудности, связанные со структурными и термальными характеристиками
Эксплуатация геотермального месторождения Стимбот, представляющего собой геотермальную систему Большого Бассейна, ведется с 1987 года. На месторождении установлено пять энергоблоков с нулевыми выбросами парниковых газов, суммарная мощность которых составляет 79 МВт (нетто). С 2020 года на объекте реализована полная обратная закачка отработанной массы. Основные трудности, с которыми столкнулись специалисты, включали понимание сложной структурной геометрии пласта-резервуара, управление снижением температуры производства энергии и оптимизация стратегии обратной закачки с целью поддержания стабильной выработки электроэнергии.
Карта с основными разломами, зонами гидротермальных изменений, поверхностными проявлениями и объектами геотермальной разработки на комплексе геотермального месторождения Стимбот.
Моделирование пласта
Компания Ormat создала комплексную числовую модель пласта-резервуара, откалиброванную по температуре и давлению в естественном состоянии системы, измеренным температурным показателям производства энергии из 28 скважин, историческим данным изменения давления в пласте и результатам тестирования с использованием меченых частиц. Модель соответствует обновленной геологической и концептуальной схеме месторождения Стимбот, согласно которой высокоугловые разломы северо-восточного простирания контролируют зоны восходящего потока с температурой 220–240 °C под Стимбот-Хиллз и формируют более чем 3-километровый северо-восточный отток к нижней части Стимбота.
Related content:
- * Quantifying the Benefit of NCG Reinjection on Geothermal Production Performance
- * Numerical modelling with Volsung and Leapfrog
- * Geothermal asset optimisation with Volsung geothermal modelling
- * Accelerate investment decisions with Volsung’s predictive insights
- * Volsung’s tracer particle modelling: challenges, solutions, and next steps
Изменение температурного поля на месторождении Стимбот: (a) распределение температур вдоль разлома Стимбот в 1987 г.; (b) распределение температур вдоль разлома Стимбот в 2025 г.; (c) распределение температур на отметке 1050 м над уровнем моря в 1987 г.; (d) распределение температур на отметке 1050 м над уровнем моря в 2025 г.
Моделирование в действии
Числовая модель охватывала как естественное состояние, так и исторические показатели эксплуатации пласта. Моделирование выполнено в программном пакете Volsung для моделирования резервуаров и стволов скважин с применением метода имитации конечных объемов для решения уравнений материально-энергетического баланса. Параметры модели были откалиброваны на основе распределения температуры и давления в естественном состоянии, данных об изменении давления и снижении температуры в процессе производства энергии и результатов возврата меченых частиц.
Полученные результаты и их значение
Применение числовой модели на геотермальном месторождении Стимбот принесло следующие результаты:
- Создана усовершенствованная числовая модель, основанная на надежной геологической концептуальной схеме.
- Улучшено понимание взаимосвязи между структурами пласта-резервуара и путями перемещения флюидов.
- Обеспечена информационная основа для прогнозирования ресурсов и принятия управленческих решений.
- Оптимизированы стратегии производства энергии и обратной закачки для поддержания давления в пласте-резервуаре и обеспечения устойчивой эксплуатации.
”Эта числовая модель сыграла важную роль в принятии решений по эксплуатации месторождения Стимбот и управлению процессом его разработки. В результате моделирования была получена ценная информация о сложном поведении геотермальной системы.
Sulav DhakalGeothermal Reservoir Engineer, Ormat Technologies
Обеспечение устойчивости ресурса
Обновленная числовая модель геотермального месторождения Стимбот доказала свою эффективность как инструмент оптимизации стратегии разработки и эксплуатации пласта-резервуара. Используя передовые функции моделирования, компания Ormat Technologies получила важные данные о характеристиках и поведении резервуара, что способствовало более эффективному и рациональному управлению геотермальным ресурсом.