Energia geotérmica na Austrália – a hidrogeologia das populares fontes termais para banhos na Península de Mornington

Uma evolução operacional gerou um impacto econômico e social em toda a região. A inauguração de outra instalação está programada para o inverno de 2022, e o gerenciamento de longo prazo do reservatório geotérmico de baixa entalpia está sendo incentivado pelos órgãos reguladores. Esta apresentação usa ferramentas de visualização do Leapfrog para apresentar modelagem geológica e modelagem de reservatórios, destaca as principais características desta área e de outras regiões de Victoria abençoadas com reservatórios semelhantes, que são ideais para uso direto de energia geotérmica.

Visão geral

[00:00:00.188]
(música animada)

[00:00:10.620]
<v ->Olá. Meu nome é Martin Pujol.</v>

[00:00:12.670]
Bem-vindos à minha palestra.

[00:00:14.530]
Vamos falar sobre energia geotérmica na Austrália,

[00:00:17.270]
mais especificamente, sobre os populares banhos termais

[00:00:19.890]
na Península Mornington em Victoria.

[00:00:22.800]
Antes de começar, gostaria de agradecer

[00:00:24.890]
os proprietários da terra,

[00:00:27.470]
onde estou gravando hoje,

[00:00:29.700]
ao povo Whadjuk,

[00:00:30.533]
da nação Noon gar,

[00:00:33.530]
e estamos gravando em Perth.

[00:00:39.670]
Eu trabalho nesta empresa,

[00:00:42.200]
Rockwater

[00:00:43.033]
é uma empresa de consultoria em energia geotérmica com sede em Perth,

[00:00:45.870]
na Austrália Ocidental,

[00:00:48.601]
e temos projetos em toda a Austrália,

[00:00:50.130]
na Europa e na América do Sul.

[00:00:51.900]
Temos, aqui, uma pequena seleção

[00:00:56.560]
que aborda diferentes aspectos do setor de energia geotérmica.

[00:01:01.730]
Hoje, vamos falar sobre os projetos de uso direto

[00:01:05.530]
e, mais especificamente, sobre o setor de fontes termais,

[00:01:07.910]
que inclui lazer e saúde.

[00:01:11.420]
Então, eu escolhi algumas imagens

[00:01:13.940]
de uma ótima iniciativa

[00:01:15.980]
que começou no ano passado,

[00:01:18.420]
que é uma ótima trilha em Victorian.

[00:01:21.170]
Vocês podem ver algumas das fotos incríveis,

[00:01:25.460]
e esta é uma lista das instalações de fontes termais geotérmicas

[00:01:28.620]
e também das instalações para banhos termais

[00:01:31.050]
e das experiências em Victoria,

[00:01:35.870]
das quais o banho em águas termais na Península de Mornington

[00:01:39.350]
é um dos mais populares,

[00:01:42.280]
e recebe meio milhão de visitantes por ano.

[00:01:45.377]
Isso antes da pandemia de COVID, é claro,

[00:01:47.770]
e o sucesso do banho em águas termais na Península de Mornington

[00:01:52.000]
levou ao planejamento de vários projetos,

[00:01:54.960]
como o Alba Thermal Springs & Spa,

[00:01:57.420]
que é de um dos nossos clientes.

[00:02:01.490]
e este projeto específico deve ser inaugurado em 2022.

[00:02:06.670]
.

[00:02:11.160]
E como parte do processo,

[00:02:14.020]
precisamos de várias licenças,

[00:02:17.940]
que são estabelecidas pelo governo de Victorian,

[00:02:20.290]
para projetos de uso direto de energia geotérmica em Victoria.

[00:02:24.190]
É uma emenda à lei sobre águas,

[00:02:26.270]
que é relativamente recente.

[00:02:27.490]
Então, é possível ver a data de junho de 2020.

[00:02:31.810]
Este é um dos primeiros projetos

[00:02:33.430]
a passar por este processo,

[00:02:36.503]
que inclui três licenças essenciais,

[00:02:38.830]
uma licença para realizar a perfuração,

[00:02:42.748]
uma para captar águas subterrâneas do reservatório

[00:02:46.404]
e uma licença para devolvê-la ao reservatório por meio de injeção.

[00:02:49.945]
Este processo requer

[00:02:52.840]
uma boa compreensão

[00:02:53.710]
do contexto hidrogeológico e de algumas modelagens

[00:02:57.700]
para apoiar o processo de licenciamento;

[00:02:59.840]
é sobre isso que falaremos hoje.

[00:03:04.170]
Então, vamos começar aqui, no lado esquerdo, com um slide;

[00:03:07.690]
temos um modelo digital de elevação da região

[00:03:11.120]
para aqueles familiarizados com a área;

[00:03:12.930]
Melbourne está situada no topo do porto Phillip Bay.

[00:03:18.330]
canto superior direito acima de

[00:03:22.020]
nesta imagem,

[00:03:23.680]
de Philip Bay

[00:03:25.620]
e ao sul.

[00:03:27.194]
Eu desenhei duas seções transversais que estão a leste e oeste

[00:03:31.230]
seção transversal 1 que cruza a fenda,

[00:03:35.110]
que é aquela pequena abertura do porto Phillip Bay,

[00:03:39.100]
e na fenda e na península onde instalações para banho estão

[00:03:45.770]
localizadas.

[00:03:47.430]
e a bacia do porto Phillip nesta área é delimitada por duas

[00:03:52.340]
grandes falhas.

[00:03:53.390]
E podemos ver a seção transversal 1 à direita,

[00:03:56.390]
a Bella Rainfall e a Cell Windfall,

[00:04:00.699]
e essas falhas interligadas como

[00:04:03.670]
uma linha de dreno com uma espessura de

[00:08:06,180]
sedimentos de união em não conformidade de,

[00:04:08.797]
superior a um quilômetro no ponto APN.

[00:04:13.020]
O

[00:04:13.853]
reservatório-alvo para a instalação de fontes termais é composto por

[00:04:17.650]
arenito,

[00:04:22.249]
pedras sensoriais de alta energia na base da linha de dreno do

[00:04:25.840]
grupo no lado leste.

[00:04:29.191]
e estas estão localizadas no lado leste

[00:04:31.780]
desta seção transversal.

[00:04:33.705]
A segunda seção transversal,

[00:04:36.520]
a seção 2, que é offshore,

[00:04:38.920]
veremos as mesmas estruturas.

[00:04:44.486]
foi interpretada com base em dados sísmicos, e podemos ver,

[00:04:48.790]
mais uma vez,

[00:04:49.623]
as pedras sensoriais de alta energia na base de uma linha de dreno,

[00:04:54.950]
como estrutura,

[00:04:55.980]
que está delimitada pela falha de Selwyn a leste da nota é

[00:05:02.429]
de origem vulcânica recente,

[00:05:03.400]
e estão presentes na sequência e parcialmente

[00:05:07.960]
responsável pelo elevado fluxo de calor na região.

[00:05:16.930]
Para ilustrar isso,

[00:05:18.440]
criamos um vídeo usando o pacote Leapfrog de

[00:05:22.995]
produtos.

[00:05:25.220]
Então, você pode começar do topo,

[00:05:28.010]
a elevação digital com um exagero vertical,

[00:05:32.330]
que destaca o quaternário recente das dunas durante os

[00:05:36.150]
depósitos ao longo da costa.

[00:05:40.360]
Temos vários poços próximos ao sul das

[00:05:45.500]
as fontes termais do Alba; há fontes termais da península,

[00:05:47.320]
que é uma grande evolução de fontes termais.

[00:05:50.910]
Então, mais ao sul, está St. Andrews,

[00:05:53.620]
é uma possibilidade.

[00:05:55.940]
e a oeste,

[00:05:56.773]
temos dois poços do governo perfurados,

[00:06:02.424]
nos anos 60 e 70

[00:06:05.574]
usando o conjunto de dados sísmicos

[00:06:07.720]
disponíveis sobre o sul.

[00:06:10.648]
Podemos gerar a estrutura da linha de dreno,

[00:06:13.965]
e você pode ver aqui pelas superfícies que

[00:06:17.230]
definem a parte superior e inferior do grupo no lado leste e,

[00:06:22.680]
e a formação Beriberi,

[00:06:24.190]
que é o reservatório-alvo deste projeto.

[00:06:28.450]
Todo o leito, essa unidade de pedras sensoriais

[00:06:33.663]
.

[00:06:35.180]
é principalmente uma sucessão espessa de modelo,

[00:06:38.090]
que forma um bom isolante e ajuda a conter o calor

[00:06:43.610]
dentro deste reservatório-alvo.

[00:06:48.560]
Agora, podemos ver a reestruturação do reservatório,

[00:06:53.752]
e ver também que há muito mais dados nas proximidades

[00:06:56.385]
do projeto com os vários poços de

[00:07:00.070]
operações até células.

[00:07:03.566]
E agora, se removermos o exagero vertical,

[00:07:05.460]
aplicar menos zoom especialmente no projeto de

[00:07:09.880]
fontes termais Alba,

[00:07:11.260]
é possível ver os limites verticais perfurados de produção que existiam

[00:07:14.220]
antes da minha ação.

[00:07:15.900]
E dois novos poços de injeção desviados, que foram recentemente

[00:07:21.070]
perfurados com o traçado de raios gama, destacam os principais

[00:07:25.700]
contatos de formação.

[00:07:35.250]
Então, como eu disse,

[00:07:36.083]
perfuramos dois novos poços de injeção para

[00:07:39.300]
este projeto.

[00:07:41.040]
A função desses poços é devolver a água, após

[00:07:45.670]
ela circular pelas piscinas termais, ao

[00:07:49.110]
reservatório,

[00:07:50.400]
e a água tende a ser mais fria no inverno e

[00:07:56.100]
mais quente no verão.

[00:07:58.265]
Mas por causa do ganho de calor,

[00:08:01.424]
as especificidades deste programa de sondagem foi

[00:08:05.520]
realizado durante a pandemia de COVID.

[00:08:08.660]
Conseguimos perfurar esses dois poços entre dois

[00:08:12.900]
períodos de isolamento social em Victoria,

[00:08:16.680]
com

[00:08:17.513]
uma equipe que estava sediada fora desse estado.

[00:08:20.520]
Então, para os geólogos do site,

[00:08:23.070]
que trabalharam para a Rockwater principalmente em WA,

[00:08:29.552]
enquanto os perfuradores estão fora de Queensland

[00:08:31.800]
esse não foi uma simples conquista,

[00:08:33.812]
e sim um projeto muito bem-sucedido.

[00:08:41.362]
Devido ao sucesso dos profissionais de sondagem,

[00:08:42.690]
temos outro conjunto de dados

[00:08:46.000]
em análise como parte

[00:08:49.520]
dos relatórios necessários para

[00:08:51.707]
o licenciamento deste projeto,

[00:08:55.971]
iniciamos com os dados de temperatura e

[00:08:57.670]
Nesse caso,

[00:08:58.503]
a temperatura do fundo do poço para os novos poços,

[00:09:01.760]
que é comparada aos poços de observação do

[00:09:06.010]
governo mais a oeste. A fenda e 38 aqui,

[00:09:09.050]
Por exemplo,

[00:09:11.490]
e esses conjuntos de dados de temperatura são combinados por um

[00:09:17.161]
modelo condutor de calor D,

[00:09:19.730]
que apresentou 83 milhões de fibras de calor,

[00:09:23.150]
uma por metro quadrado,

[00:09:24.550]
o que é consistente com as estimativas regionais de terceiros.

[00:09:28.750]
Embora possa parecer pouco

[00:09:31.420]
em comparação com um fluxo de calor de superfície convencional,

[00:09:34.440]
esse é um fluxo de calor relativamente alto para a Austrália

[00:09:39.510]
em um ambiente sedimentar.

[00:09:48.240]
A qualidade da água das fontes termais é importante porque

[00:09:55.507]
representa

[00:09:56.490]
a experiência que as pessoas terão nas instalações.

[00:10:01.960]
Então, à esquerda, você pode assistir a um vídeo.

[00:10:05.463]
Quando

[00:10:07.394]
começamos,

[00:10:08.361]
podemos ver muitas bolhas pequenas subindo para a superfície.

[00:10:12.010]
Este é essencialmente o H2S e CO2 da água.

[00:10:15.840]
É o gaseamento.

[00:10:18.240]
E isso,

[00:10:19.073]
faz com que o PH aumente quando a água flui

[00:10:23.743]
quando é exposta ao ar,

[00:10:27.970]
a água é principalmente cloreto de sódio com

[00:10:31.030]
bicarbonato; o poço que fica mais a oeste,

[00:10:35.750]
além da fenda a oeste, e 37 é uma concentração baixa

[00:10:40.430]
por instalação quando comparada à que está mais próxima do

[00:10:43.630]
sétuplo,

[00:10:45.250]
e isso é considerado um recurso,

[00:10:49.020]
os caminhos de fluxo de recarrega para este reservatório.

[00:10:53.700]
E a água

[00:10:56.840]
é classificada como salobra.

[00:10:59.259]
Ela contém

[00:11:00.092]
alguns sais, cerca de 3000 mg/L.

[00:11:08.940]
Esses novos poços também foram testados

[00:11:12.410]
e o resultado estimou uma espessura permanente

[00:11:16.300]
para cada um desses poços.

[00:11:19.755]
E isso pode ser correlacionado à permeabilidade

[00:11:24.670]
da

[00:11:26.020]
espessura líquida do reservatório,

[00:11:27.360]
e obtemos uma espessura de permeabilidade de 200 metros quadrados,

[00:11:33.709]
200 metros para este reservatório,

[00:11:36.350]
o que é um projeto muito adequado para diretórios.

[00:11:42.560]
Agora, é possível transformar todos estes novos dados em um modelo que pode ser usado

[00:11:46.870]
para prever impactos relacionados ao movimento de injeção

[00:11:51.940]
de água no reservatório.

[00:11:53.910]
E as mudanças de pressão são baseadas em um modelo conceitual sólido.

[00:11:59.360]
A abordagem adotada neste projeto é baseada em

[00:12:03.510]
modelos conceituais desenvolvidos na Europa,

[00:12:06.845]
especialmente em Paris, para áreas que pretendem

[00:12:12.007]
fazer uso direto de um reservatório em temperaturas semelhantes por muitos

[00:12:17.000]
anos.

[00:12:18.904]
E, em Paris, este reservatório complexo,

[00:12:22.040]
que é composto por camadas de reserva

[00:12:25.020]
com camadas confinantes que não produzem água,

[00:12:31.120]
foi simplificado em um modelo conceitual definido

[00:12:35.853]
como o modelo sanduíche.

[00:12:36.940]
Então, é isso que podemos ver no canto inferior esquerdo.

[00:12:40.550]
E o conceito neste modelo sanduíche é somar todas as

[00:12:44.400]
camadas de reserva no nosso caso,

[00:12:46.088]
as camadas de produção de pedras de sensoriais de alta permeabilidade,

[00:12:51.410]
e dividi-las em duas camadas do reservatório.

[00:12:55.928]
E para algumas camadas não produtoras mais antigas,

[00:13:00.190]
no nosso caso,

[00:13:02.002]
é a linhite,

[00:13:04.770]
as pedras de vedação e arenitos de porosidade mais baixa

[00:13:10.250]
E,

[00:13:11.083]
e essas são combinadas em uma única camada

[00:13:15.314]
no meio do sanduíche.

[00:13:16.147]
Acima e abaixo, você tem

[00:13:20.490]
a rocha de cobertura e o leito rochoso,

[00:13:22.600]
que agora representam as formações de base e cobertura.

[00:13:26.743]
.

[00:13:28.010]
O benefício deste modelo conceitual é que ele permite

[00:13:32.710]
o calor fornecido pela camada confinante impermeável

[00:13:38.481]
à medida que a pluma de água injetada percorre o reservatório,

[00:13:41.500]
e ele garante um movimento mais realista,

[00:13:47.433]
além de desacelerar o movimento da pluma do modelo,

[00:13:51.452]
É isso que podemos ver na parte inferior.

[00:13:55.130]
que é uma figura que mostra a temperatura em um

[00:13:59.730]
poço de produção como resultado

[00:14:03.920]
de outra injeção no poço localizada no mesmo reservatório.

[00:14:07.852]
E vocês podem perceber que

[00:14:10.900]
a curva inferior é homogênea.

[00:14:13.090]
Geralmente, o reservatório de camada única prevê

[00:14:17.033]
um aumento muito rápido ou uma queda na temperatura da produção. .

[00:14:21.450]
enquanto a cor azul escuro,

[00:14:22.580]
que é o modelo sanduíche, prevê uma

[00:14:27.360]
queda mais lenta na temperatura,

[00:14:31.020]
E isso,

[00:14:31.853]
que é considerada mais realista e mais semelhante

[00:14:35.663]
aos dados de monitoramento para

[00:14:36.520]
para este reservatório em Paris e inexplicável

[00:14:40.640]
essa abordagem ter sido adotada para mostrar isso,

[00:14:44.550]
as taxas que você pode ver nesta curva ligeiramente maior do que

[00:14:49.510]
o que este projeto requer.

[00:14:52.010]
Portanto, isso prevê 125 metros cúbicos por hora, enquanto

[00:14:57.060]
a transmissividade, no nosso caso, é maior em 200 metros

[00:15:00.810]
para quando a temperatura de injeção for baixa,

[00:15:04.190]
mas quando a temperatura de produção também for baixa.

[00:15:06.810]
Agora, estamos vendo o slide que ilustra este

[00:15:10.592]
modelo conceitual

[00:15:15.130]
é criado com um total de nove camadas,

[00:15:18.890]
cada um dos leitos rochosos,

[00:15:20.160]
e capric contêm três camadas de refinamento

[00:15:25.450]
enquanto

[00:15:28.190]
as camadas 4, 5 e 6 representam um modelo sanduíche.

[00:15:31.640]
sobre o qual falamos.

[00:15:34.090]
E é possível ver como essa malha segue o modelo testemunho de sondagem da geologia

[00:15:37.830]
que foi criado no Leapfrog.

[00:15:42.928]
Agora, no próximo slide,

[00:15:44.717]
vou mostrar o resultado do processo de modelagem e como estas

[00:15:50.340]
camadas são criadas em três dimensões.

[00:15:55.510]
Vamos começar aplicando mais zoom

[00:15:59.854]
nos três poços do projeto,

[00:16:02.575]
no poço de produção vertical e nos dois poços de injeção.

[00:16:04.590]
.

[00:16:06.080]
Assim, é possível ver as duas camadas do reservatório em vermelho,

[00:16:10.740]
e, em seguida, as camadas confinantes de permeabilidade baixa

[00:16:15.390]
.

[00:16:16.440]
ou

[00:16:17.273]
no meio do sanduíche ou no leito rochoso.

[00:16:20.636]
acima.

[00:16:22.980]
E, agora, todas as camadas do modelo com base

[00:16:27.870]
na permeabilidade relativa,

[00:16:31.160]
mostram a temperatura inicial dentro delas.

[00:16:34.970]
.

[00:16:36.439]
É possível ver o gradiente semelhante natural e alguma

[00:16:39.970]
variação de temperatura horizontal dentro

[00:16:44.710]
da camada do reservatório, a camada superior do reservatório;

[00:16:46.250]
Nesse caso,

[00:16:48.990]
agora vamos dos poços para as células,

[00:16:52.270]
que são os poços de injeção das fontes termais próximas

[00:16:57.110]
em uso.

[00:16:58.433]
Então, o modelo começa.

[00:17:02.900]
Progressivamente,

[00:17:03.760]
é possível ver a injeção ao sul, onde as fontes

[00:17:09.520]
em uso apresentam

[00:17:12.890]
temperaturas baixas de injeção.

[00:17:15.350]
Agora, aplicamos mais zoom nos poços de injeção do Alba.

[00:17:18.730]
É possível ver que uma característica dessas placas de injeção é

[00:17:21.300]
a temperatura de injeção que alterna entre fria no inverno e

[00:17:26.560]
mais quente no verão, pois o inverno é predominante,

[00:17:31.110]
então efeito geral de resfriamento pode ser visto.

[00:17:35.270]
Depois de 30 anos,

[00:17:37.300]
a zona de impacto da injeção é caracterizada pela

[00:17:41.540]
contribuição relativa da água injetada no reservatório

[00:17:45.420]
entre 0 e 100% aqui no esquema de cores.

[00:17:47.900]
.

[00:17:49.950]
E finalmente, é possível ver

[00:17:54.610]
o cálculo da carga para o reservatório,

[00:17:57.630]
que ilustram a corrente da

[00:18:01.471]
queda da pressão da produção. .

[00:18:04.002]
Há acúmulo de pressão nos poços de injeção,

[00:18:09.260]
mas regionalmente

[00:18:12.007]
o gradiente dentro do reservatório é mantido com

[00:18:13.865]
um impacto relativamente pequeno.

[00:18:17.870]
Esta

[00:18:18.703]
modelagem foi usada para apoiar a possibilidade do

[00:18:23.003]
projeto e, agora foi

[00:18:25.972]
foi enviada para este projeto.

[00:18:29.740]
Espero que vocês tenham gostado dessa conversa,

[00:18:31.890]
e ficarei feliz em responder a quaisquer perguntas na sessão de perguntas e respostas.

[00:18:37.230]
Muito obrigado.

[00:18:41.285]
(música animada)