Investigation of dissolved carbon dioxide injection into paleozoic aged geothermal reservoir rock
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Petrol Ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HAKKI AYDIN
Danışman: Serhat Akın
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Sera gazı emisyonunun dünyadaki iklim değişikliğine neden olduğu ve üzerindeki olumsuz etkileri bilimsel fikir birliği ile sabittir. Karbondioksit (CO2) temel sera gazıdır ve çeşitli kimyasal reaksiyonlar ve yanma süreçleri ile üretilir. Karbondioksit'in bertaraf edilmesi için potansiyel bir yöntem akifer rezervuarlara geri basımıdır. Jeotermal rezervuarlar, bu amaç için umut verici aday rezervuarlar olarak belirlenmiştir. Çeşitli formasyonlarda CO2 depolaması ile ilgili çok sayıda çalışma yapılmıştır. Ancak, CO2 enjeksiyonunun jeotermal akışkan kimyası ve rezervuar kaya özellikleri üzerinde olabilecek değişiklikleri anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Kızıldere jeotermal rezervuarından 1900 m ve 3000 m derinliklerden alınan karot örnekleri kullanılarak CO2'de çözünmüş tuzlu su enjeksiyonunun etkilerini araştırmak için küçük ölçekli deneyler yapıldı. CO2'de çözünmüş tuzlu su ile rezervuar kayacı arasındaki etkileşim, denge ve kinetik modellemeye dayanan PHREEQC ve TOUGHREACT kullanılarak simüle edildi. Mineral çökelmeleri ve çözünmeleri, X-ışını floresansı (XRF), X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ölçümleri kullanılarak belirlendi. Ana anyonlar ve katyonlar, iyon kromatografisi (IC) ve indüktif olarak eşleşmiş plazma (ICP) spektroskopisi kullanılarak ölçüldü. Kesikli reaktör deneylerinin sonuçları, CO2'de çözünmüş tuzlu su enjeksiyonunun, jeotermal akışkan kimyasında ve rezervuar kaya özelliklerinde önemli değişikliklere neden olabileceğini gösterdi. Bu değişiklikler arasında manyezit, kaolinit, feldispat, biyotit, siderit ve dolomit gibi minerallerin çökelmesi, çözünmesi ve alterasyonu yer alır. Bu çalışma, CO2 enjeksiyonunun jeotermal akışkan kimyası ve rezervuar kaya özellikleri üzerindeki etkilerine dair değerli bilgiler sunmaktadır. Bu çalışmanın bulguları, jeotermal rezervuarlarda saha ölçeğinde CO2 tutma projelerinin tasarlanması ve işletilmesi için kullanılabilir.