Generación termoeléctrica en pozos horizontales no convencionales

Generación termoeléctrica en pozos horizontales no convencionales.

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a producción desorbitada de agua procedente de depósitos poco convencionales hidráulicamente fracturados se considera desde hace mucho tiempo una responsabilidad dispendiosa y costosa en términos de tratamiento y eliminación. Sin embargo, esta investigación demostró que el agua producida es un activo valioso, capaz de producir energía geotérmica, y que en realidad puede ayudar a compensar los costos de operación de los productores de petróleo y gas no convencionales. [1]

Así, el aprovechamiento de la energía geotérmica del agua producida para la generación de energía a partir de pozos horizontales no convencionales presenta importantes ventajas con respecto a los pozos geotérmicos tradicionales [2], especialmente para la disminución del el gasto de capital y los riesgos operacionales.

Por consiguiente, la finalidad de la investigación es diseñar un proceso para la generación de energía de fondo de pozos horizontales mediante la integración de la tecnología termoeléctrica con producción de hidrocarburos. Este documento podría contribuir a enriquecer los métodos de desarrollo geotérmico y proporcionar las pautas para que los productores de petróleo y gas evalúen sus activos horizontales e identifiquen la oportunidad de capitalizar generación de energía geotérmica a partir de pozos horizontales.

Para el diseño, adaptamos el pozo horizontal para que circule el agua fría dentro de la tubería de modo que se pueda crear una interfaz de temperatura fría. Los fluidos producidos circulan a través del anillo de la tubería y la cubierta para mantener la temperatura caliente en el lado de la tubería.

Subsiguiente, se instalaron generadores termoeléctricos en la superficie exterior de los tubos, esta adaptación permitirá capturar el subsuelo en energía geotérmica; del fluido producido y transferencia directa de calor a la electricidad dentro del pozo horizontal. Además, también se construyó el modelo matemático para tener en cuenta la conducción del calor, la convención en el pozo y la formación circundante, que podría simular con precisión la distribución de la temperatura y la    generación de energía en condiciones de funcionamiento.

Ilustración 1.  Generación de energía de fondo de pozo en pozos horizontales no convencionales.[pic 1]

   *Cubierta, tuberia, tecnología electrica,fluido frío,anillo,  tubo interior, fráctura hidraulica, fluidos producidos.

En la superficie exterior del tubo, esta adaptación permitirá capturar energía geotérmica del subsuelo y transferirla directamente a la electricidad en pozos horizontales hidráulicamente fracturados[3].

Ilustración 2.  Esquema de un generador termoeléctrico en geotermia.[pic 2]

Se puede observar como se construyó el diseño de la generación de energía desde pozos verticales hasta pozos horizontales, motivados por las prácticas crecientes de perforación horizontal para el desarrollo de petróleo y gas no convencionales.

De este modo, un generador termoeléctrico utiliza el flujo de calor a través de una temperatura gradiente para alimentar una carga eléctrica a través del circuito externo[4].

Fórmula 1. La diferencia de temperatura proporcionado de la tensión del efecto Seebeck.

[pic 3]

    * V= voltaje; α= Coeficiente de Seebeck; Tc= Temperatura del lado caliente; Tf=Temperatura del lado frio.

Se función es demostrar como mientras el flujo de calor impulsa la corriente eléctrica, se logra determinar la potencia de salida.

La potencia termoeléctrica (también llamada el coeficiente Seebeck) de un material es una medida de la magnitud de un voltaje termoeléctrico inducido en respuesta a una diferencia de temperatura a través de ese material [5].

En respecto a la investigación, podríamos concluir que una mayor tasa de producción es beneficiosa para el suministro de calor y una menor tasa de producción es útil para la generación de energía. Sin embargo, al autor de esta indagación, se le recomienda que explorare la ubicación y la longitud de TEG instalado. Esta sugerencia se da con el fin de saber si pueden optimizar y personalizar en función del efecto anterior de las tasas de producción. Puesto que, dado a estudios pertinentes, se ha revelado que “la distribución de la producción en cada etapa no es uniforme en la mayoría de los pozos no convencionales, TEG más largo puede instalarse en la fase de menor tasa de producción para la generación de energía y TEG más corto no puede instalarse en una fase de mayor tasa de producción para la recuperación térmica’’[6].

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