Zwei bahnbrechende Technologien von Solenis ermöglichen es Erzeugern von geothermischer Energie, die Kalkbildung in Brunnen effektiv zu bewältigen und so die Brunnenleistung wiederherzustellen und die Produktionseffizienz zu steigern. Diese Technologien verlängern nicht nur die Nutzungsdauer von Produktions- und Reinjektionsbrunnen, sondern unterstützen auch das übergeordnete Ziel einer nachhaltigen Energieerzeugung.
GeoSol™ Leistungsmodellierungstool
Das GeoSol™ Leistungsmodellierungstool ist eine proprietäre webbasierte Anwendung, mit der Erzeuger von geothermischer Energie die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Kalkablagerungen in Produktionsbohrungen und Oberflächenausrüstung bewerten können. Anhand von Sole- und Gaschemieanalysen berechnet das Tool die chemische Zusammensetzung des Bohrlochs, den pH-Wert und die thermodynamischen Sättigungsindizes von potenziellen mineralischen Ablagerungen. Diese prädiktive Fähigkeit ermöglicht es dem Anlagenpersonal, die Wahrscheinlichkeit einer Verkalkung zu erkennen, was vorrausschauende Instandhaltungs- und Behandlungsstrategien erleichtert.
Das Tool nutzt die Software WATCH Version 2.4, um eine genaue Modellierung auf der Grundlage etablierter geothermischer Chemieprinzipien zu gewährleisten. Geothermiebetreiber können dieses Tool allein oder unter Anleitung ihres Solenis-Außendienstmitarbeiters verwenden.
GeoSol™ Brunnenreinigungsprogramm
Mit der Zeit verringert sich die Produktionskapazität von geothermischen Brunnen aufgrund der Ansammlung von Mineralienablagerungen (Kalk) in den Förder- und Reinjektionsbohrungen sowie in den umgebenden Gesteinsklüften. Das GeoSol Brunnenreinigungsprogramm bietet eine innovative Lösung zur Wiederherstellung der Brunnenleistung.
Das GeoSol Brunnenreinigungsprogramm nutzt eine kundenspezifische Anwendung von Reinigungschemikalien, um Kalkablagerungen aufzulösen. Es basiert auf fortschrittlichen Konzepten aus der Reservoirtechnik, Geologie und Strömungsdynamik und wendet niedrige Konzentrationen von Chemikalien bei hohen Drücken und Durchflussraten an. Dieser Ansatz ermöglicht es den Reinigungsmitteln, effektiv in die Gesteinsspalten einzudringen. Zu den wesentlichen Vorteilen dieses Programms gehören eine erhöhte Produktions- oder Reinjektionskapazität, eine verbesserte Anlagensicherheit und eine gesteigerte betriebliche Effizienz.
Abbildung 1 – GeoSol Leistungsmodellierungssoftware.
Kundenerfolge
Das Leistungsmodellierungstool und das Reinigungsprogramm von Solenis haben zahlreichen Kunden auf der ganzen Welt geholfen, betriebliche Einbußen bei der Produktions- und Reinjektionskapazität zu überwinden, wie die folgenden Fallbeispiele zeigen.
Fallbeispiel 1 – Verbesserte Reinjektionskapazität und Anlagensicherheit
Ein großes Geothermiekraftwerk in der türkischen Region Manisa stand vor Produktionsherausforderungen, da Kalkablagerungen und andere Ablagerungen den Druck in einem der Reinjektionsbrunnen des Kraftwerks erheblich erhöhten. Neben den Risiken durch die hohen Drücke führte die Ablagerung im Reinjektionsbrunnen zu erheblichen Energieverlusten für die Anlage und erschwerte die Inbetriebnahme eines neuen Produktionsbrunnens.
Solenis analysierte das geothermische System und führte eine umfassende Studie zu den verschiedenen Arten von Ablagerungen durch, die den Reinjektionsbrunnen verstopften. Es wurde das GeoSol Brunnenreinigungsprogramm vorgeschlagen, um die Kalkablagerung in schwer zugänglichen Kapillaren innerhalb des Reinjektionsbrunnens zu bewältigen.
Nach dem Start des Brunnenreinigungsprogramms sank der Brunnendruck von 45 auf 34 bar und die Reinjektionsleistung stieg um 170 Kubikmeter pro Stunde. Diese Verbesserung der Reinjektivität deutete auf ein reaktionsschnelleres und effizienteres Geothermiesystem hin. Bemerkenswerterweise konnte die Anlage nach Abschluss des Brunnenreinigungsprogramms auch eine Reinjektions-Boosterpumpe abschalten, was zu einer Energieeinsparung von einem Megawatt führte.
Fallbeispiel 2 – Verbesserung von Brunnenenthalpie und Gesamtmassenfluss
Ein Erzeuger von geothermischer Energie in Guatemala hatte erhebliche Probleme mit einem seiner Produktionsbrunnen. Dieser Brunnen wurde stillgelegt, nachdem festgestellt wurde, dass er keinen kontinuierlichen Durchfluss zum Kraftwerk aufrechterhalten konnte. Nachdem der Brunnen einige Monate lang stillgelegt war, wurde er als Reinjektionsbrunnen umfunktioniert, in der Hoffnung, dadurch die Durchlässigkeit der Formation zu verbessern. Nach der Neubewertung des Brunnens glaubten die Geothermiebetreiber, dass sie den Brunnen wieder als Produktionsbrunnen in Betrieb nehmen könnten, aber der Brunnenkopfdruck blieb nur drei Monate lang konstant. Es wurde angenommen, dass dies auf erhebliche Kalkbildung zurückzuführen war.
Solenis wurde hinzugezogen, um eine Lösung für das Problem der Kalkbildung anzubieten, und führte eine Analyse des Brunnens durch. Nach Erhalt der Flüssigkeitsproben konnte das Solenis-Team das GeoSol Leistungsmodellierungstool verwenden, um Einblicke in das Geschehen im Inneren des Brunnens zu erhalten. Mit dem Tool konnte Solenis die Kalzitsättigung simulieren und als Ergebnis einen idealen Enthärter zur Bekämpfung der Probleme mit der Kalkbildung vorschlagen.
Drei Monate nach der kontinuierlichen Zufuhr des Enthärters führte die Anlage Go-Devil-Tests durch und es gab keine Anzeichen dafür, dass der Brunnendurchmesser reduziert oder durch Ablagerungen verstopft war. Weitere Untersuchungen ergaben, dass die thermische Rückgewinnung weiterhin stattfindet, aber es wurde eine Verbesserung der Brunnenenthalpie und des Gesamtmassenstroms festgestellt, was auf eine verbesserte Stromerzeugung hindeutet.
Abbildung 2 – Enthalpie und Gesamtmassenstrom (TMF) im Rahmen des Solenis-Programms.
Wenden Sie sich noch heute an einen Solenis Experten, um mehr über unsere Lösungen für geothermische Stromerzeuger zu erfahren.