Maximizar a produção líquida de energia de um sistema geotérmico é essencial para tornar a energia geotérmica bem-sucedida. Um Gêmeo Digital do sistema é uma ferramenta eficaz para otimizar o desempenho e obter controle sobre os riscos de integridade do poço. Este artigo apresenta uma estrutura de gêmeo digital para sistemas geotérmicos, com foco em dois desafios principais para o desempenho de campo e ativos a longo prazo: injetividade e integridade do poço. A diminuição da injetividade, causada por mudanças no reservatório, incrustações e condições operacionais, reduz a eficiência operacional, enquanto a injetividade incremental pode ocorrer devido a fatores como efeitos de temperatura. A aplicação de monitoramento da injetividade do gêmeo digital inclui o cálculo em tempo real do índice de injetividade. Além disso, gráficos de fator Hall e fator de pele são apresentados para permitir a análise de cenários, além do monitoramento em tempo real. Como resultado, uma diminuição na injetividade, devido a problemas de incrustação, é refletida em um índice de injetividade decrescente, um aumento no fator de pele e uma divergência da derivada de Hall do gráfico de Hall, mostrando uma inclinação positiva mais acentuada. Sistemas de Gestão de Integridade de Poço (WIMS) estão se tornando obrigatórios para sistemas geotérmicos profundos em vários países agora. O gêmeo digital pode monitorar o status da conformidade do WIMS. Um gêmeo digital utilizando dados em tempo real e modelos de taxa de corrosão permite a tomada de decisão em tempo, para um cenário operacional otimizado e manutenção programada, prevenindo reparos caros, paradas não planejadas ou vida útil do poço significativamente reduzida e danos à reputação. O Dashboard do WIMS visualiza o status da integridade do poço utilizando um modelo em tempo real para determinar a taxa de corrosão. As previsões da taxa de corrosão são então usadas para otimizar os cronogramas de manutenção, ajustar a frequência das atividades de monitoramento e facilitar intervenções proativas. Esses modelos preditivos são validados por meio de inspeções físicas utilizando logs de calibrador e amostras de cupom, fornecendo um ciclo de feedback que aprimora a precisão do modelo e é baseado na coleta de dados em tempo real de parâmetros operacionais e sondas de corrosão, combinados com dados semi-em tempo real da análise da química do fluido. Além da arquitetura do gêmeo digital, um estudo de caso será apresentado para demonstrar a eficácia das aplicações de injetividade e corrosão. A estrutura de gêmeo digital desenvolvida está sendo testada e integrada em uma planta geotérmica na Holanda para aplicação de aquecimento de uso direto.
Degener et al. (Qua,) estudou essa questão.