Revista de Geología y Geofísica
Acceso abierto

abstracto

Estudio de factibilidad para monitoreo geofísico Energía de gas renovable comprimido en almacenamientos de poro

Hagrey SA, Kohn D, Wiegers CE, Schafer D, Rabbel W

La mayoría de las fuentes de energía renovable son intermitentes y necesitan almacenamiento intermedio (p. ej., almacenamiento de energía de aire comprimido, CAES) para cerrar la brecha de tiempo entre el suministro de energía y los picos de demanda . Reemplazar la salmuera de poros con CAES provoca cambios en las propiedades electroelásticas y la densidad, y justifica las aplicaciones del enfoque multigeofísico. En este estudio numérico aplicamos técnicas de inversión de forma de onda completa elástica (FWI), tomografía de resistividad eléctrica (ERT), inducción electromagnética transitoria (TEM) y gravedad para detectar y monitorear CAES en depósitos profundos y posibles fugas en acuíferos subterráneos poco profundos del norte de Alemania. . Para diferentes escenarios de modelos del subsuelo de reservorios y fugas CAES, los conjuntos de datos sintéticos se generan e invierten usando restricciones en el modelo inicial. Los resultados revelan principalmente la capacidad de nuestro enfoque aplicado para resolver la pluma CAES en depósitos salinos profundos y acuíferos de aguas subterráneas poco profundas. La resolución de ERT para fugas es muy mejorada para el levantamiento combinado de superficie y pozo en comparación con los levantamientos individuales de superficie y pozo. La técnica de gravedad aplicada es muy sensible al déficit de masa causado por la pluma CAES. El límite de capacidad de detección de la técnica está determinado por el menor volumen de CAES que causa una anomalía con una amplitud justo por encima del rango de precisión de los microgravímetros modernos. La técnica FWI puede mapear la fuga CAES poco profunda por anomalías en los tomogramas de ΔVp, ΔVs y Δdb reconstruidos dentro del acuífero de fondo. Sin embargo, estos tomogramas contienen artefactos de inversión y efectos de mancha relacionados principalmente con el predominio de la onda de Rayleigh en los datos. Obviamente, las multitécnicas aplicadas se complementan y confirman entre sí. Los penachos CAES causan fuertes déficits de masa y altos de resistividad moderados y, por lo tanto, son más sensibles para los métodos de gravedad y FWI. La aplicación de inversión restringida minimiza las ambigüedades de interpretación y ayuda a recuperar parámetros electroelásticos casi realistas que se pueden aplicar en ecuaciones petrofísicas adecuadas para cuantificar las saturaciones CAES.