Abteilung für Geothermie und Reservoir-Technologie

Technologische Entwicklungen

Hier stellen wir beispielhaft technologische Innovationen unserer Abteilung vor.
Beziehungen der wichtigsten Variablen in einem Bohrloch KIT
Der Druckübergang und die Fließrate sind nichtlineare Funktionen der Phasendichte und Volumenverhältnisse. Der abnehmende Bohrlochdurchmesser bewirkt steigende Fließgeschwindigkeiten und ein Wechsel des Strömungsregimes.

Bohrlochsimulator MOSKITO

Bohrlöcher sind ein zentraler und integraler Bestandteil eines jeden geothermischen Systems. Sie unterliegen dynamischen Bedingungen, die ablaufenden Prozesse zeigen ein hochgradig nichtlineares und komplex gekoppeltes Verhalten. Für Anwendungen in der Tiefengeothermie wurden verschiedene computercodierte Modelle für die Bohrlochsimulation entwickelt, um die komplexen Prozesse zu quantifizieren, Prognosen zu entwickeln und Lösungen für typische Herausforderungen des geothermischen Betriebs zu entwickeln. Diese unterliegen aber Einschränkungen wie eine fehlende Simulation transienter Prozesse.

Vor diesem Hintergrund hat das KIT hat den numerischen Bohrlochsimulator MOSKITO entwickelt. MOSKITO ist ein numerischer Bohrloch-Simulator, der implizit transiente, vollständig gekoppelte, nicht-isotherme Zweiphasen-Strömungen löst (Gholami Korzani et al., 2019). MOSKITO ist in die Programmierumgebung MOOSE eingebettet.

Ein Alleinstellungsmerkmal von MOSKITO ist die explizite thermisch-hydraulische Kopplung mit dem umgebenden Reservoir. Hierzu wurde MOSKITO im Rahmen von MOOSE mit TIGER gekoppelt, einem Reservoirsimulator für thermisch-hydraulische Prozesse in porösen Medien (Gholami Korzani et al., 2019a). Angewandt wurde MOSKITO u.a. schon bei der Simulation Temperatur-Logs von Hochenthalpie-Bohrungen (Wang et al., 2019).