Simuladores Geotérmicos
SIMULADORES GEOTÉRMICOS
La simulación numérica de flujo de fluido y calor en un medio poroso es una técnica que es aceptada a nivel mundial para la evaluación y estudio de yacimientos geotérmicos y otros sistemas de flujo subterráneo. Los laboratorios han desarrollado varios códigos de simulación con la capacidad de modelar flujo multifásico y efectos de cambios de fase.
Las diferencias existentes en el planteamiento del modelo físico entre los diferentes simuladores para yacimientos geotérmicos, consiste en la definición de la geometría del sistema (una, dos o tres dimensiones y la forma regular o irregular de esta), la elección de las variables termodinámicas que controlarán el proceso y las técnicas numéricas utilizadas para la solución de las ecuaciones de transporte de masa y energía.
SHAFT79
El simulador de transporte simultáneo de fluido y calor se basa en lo siguiente. Los yacimientos goetérmicos fueron definidos como sistemas de roca porosa con fluido de un solo componente (agua). El fluido se puede presentar en estado líquido o vapor, o bien sea como una mezcla bifásica de líquido y vapor.
Los procesos físicos considerados en este modelo incluyen flujo de fluido y flujo de calor
vía conducción y convección. La roca y el fluido se consideran en equilibrio termodinámico. Los procesos físicos se discuten por medio de balances de masa y energía con una versión de la ley de Darcy en fases múltiples, para la solución numérica de las ecuaciones estas fueron discretizadas por medio de la técnica de diferencias finitas integradas. Los términos de flujo se evalúan en el nivel de tiempo incrementado. El sistema de ecuaciones es un sistema no lineal, y para tratar esto se utiliza el método de Newton. Las ecuaciones lineales originadas por este método se resuelven por métodos directos de matrices.
MULKOM
Es un simulador numérico que puede tratar fluidos de multicomponentes en estado multifásco en medios porosos o con fracturas. las ecuaciones a resolver, lo métodos matemáticos y numéricos empleados son similares a los manejados por SHAFT79. Las ecuaciones son formuladas de una manera totalmente implícitas lo cual proporciona gran estabilidad en grandes etapas de tiempo. Todas las ecuaciones de balance de masa y energía se resuelven simultáneamente, empleando la técnica de Newton. Las diferencias entre SHAFT79 y MULKOM, se encuentran en la arquitectura del código, el cual permite el manejo flexible de módulos que representan diferentes mezclas de fluidos. Desde el punto de vita matemático un yacimiento que contiene una mezcla agua/dióxido de carbono, difiere solo en que los sistemas de ecuaciones poseen ecuaciones adicionales, una para cada componente y también las propiedades de las mezclas son diferentes de las sustancias puras.
TOUGH
Este simulador fue creado como módulo de MULKOM para flujo no isotérmico de una mezcla agua/aire para modelar las condiciones termohidrológicas de los desechos nucleares localizados en depósitoos de aguas parcialmente saturadas en formaciones geológicas. A esta versión particular de MULKOM le fue dado el nombre de TOUGH. Se ha utilizado principalmente para evaluar sistemas subterráneos como medios de almacenamiento de desechos nucleares dde alto nivel.
El manual de usuario incluye una descripción técnica del código y de su arquitectura así como de las ecuaciones gobernantes que son resueltas por este simulador son vistas en gran detalle. También proporciona la documentación completa para preperar los datos de entrada e incluye un conjunto de ejemplos los cuales ilustran las aplicaciones del programa. Este imulador puede adaptarse para su uso en simulaciones de yacimientos geotérmicos considerado de agua pura con solo tomar cero la fracción másica de aire en lo datos de entrada.
Tomado de:
www.uaem.mx/posgrado/mcruz/maestria/revision.pdf
La simulación numérica de flujo de fluido y calor en un medio poroso es una técnica que es aceptada a nivel mundial para la evaluación y estudio de yacimientos geotérmicos y otros sistemas de flujo subterráneo. Los laboratorios han desarrollado varios códigos de simulación con la capacidad de modelar flujo multifásico y efectos de cambios de fase.
Las diferencias existentes en el planteamiento del modelo físico entre los diferentes simuladores para yacimientos geotérmicos, consiste en la definición de la geometría del sistema (una, dos o tres dimensiones y la forma regular o irregular de esta), la elección de las variables termodinámicas que controlarán el proceso y las técnicas numéricas utilizadas para la solución de las ecuaciones de transporte de masa y energía.
SHAFT79
El simulador de transporte simultáneo de fluido y calor se basa en lo siguiente. Los yacimientos goetérmicos fueron definidos como sistemas de roca porosa con fluido de un solo componente (agua). El fluido se puede presentar en estado líquido o vapor, o bien sea como una mezcla bifásica de líquido y vapor.
Los procesos físicos considerados en este modelo incluyen flujo de fluido y flujo de calor
vía conducción y convección. La roca y el fluido se consideran en equilibrio termodinámico. Los procesos físicos se discuten por medio de balances de masa y energía con una versión de la ley de Darcy en fases múltiples, para la solución numérica de las ecuaciones estas fueron discretizadas por medio de la técnica de diferencias finitas integradas. Los términos de flujo se evalúan en el nivel de tiempo incrementado. El sistema de ecuaciones es un sistema no lineal, y para tratar esto se utiliza el método de Newton. Las ecuaciones lineales originadas por este método se resuelven por métodos directos de matrices.
MULKOM
Es un simulador numérico que puede tratar fluidos de multicomponentes en estado multifásco en medios porosos o con fracturas. las ecuaciones a resolver, lo métodos matemáticos y numéricos empleados son similares a los manejados por SHAFT79. Las ecuaciones son formuladas de una manera totalmente implícitas lo cual proporciona gran estabilidad en grandes etapas de tiempo. Todas las ecuaciones de balance de masa y energía se resuelven simultáneamente, empleando la técnica de Newton. Las diferencias entre SHAFT79 y MULKOM, se encuentran en la arquitectura del código, el cual permite el manejo flexible de módulos que representan diferentes mezclas de fluidos. Desde el punto de vita matemático un yacimiento que contiene una mezcla agua/dióxido de carbono, difiere solo en que los sistemas de ecuaciones poseen ecuaciones adicionales, una para cada componente y también las propiedades de las mezclas son diferentes de las sustancias puras.
TOUGH
Este simulador fue creado como módulo de MULKOM para flujo no isotérmico de una mezcla agua/aire para modelar las condiciones termohidrológicas de los desechos nucleares localizados en depósitoos de aguas parcialmente saturadas en formaciones geológicas. A esta versión particular de MULKOM le fue dado el nombre de TOUGH. Se ha utilizado principalmente para evaluar sistemas subterráneos como medios de almacenamiento de desechos nucleares dde alto nivel.
El manual de usuario incluye una descripción técnica del código y de su arquitectura así como de las ecuaciones gobernantes que son resueltas por este simulador son vistas en gran detalle. También proporciona la documentación completa para preperar los datos de entrada e incluye un conjunto de ejemplos los cuales ilustran las aplicaciones del programa. Este imulador puede adaptarse para su uso en simulaciones de yacimientos geotérmicos considerado de agua pura con solo tomar cero la fracción másica de aire en lo datos de entrada.
Tomado de:
www.uaem.mx/posgrado/mcruz/maestria/revision.pdf
