Batı Anadolu'da Yüksek Sıcaklıklı Jeotermal Sistemlerde Gözlenen Kabuklaşma Türleri ve Kabuklaşma Oluşumunun Kontrolünün Sağlanmasında Kullanılan Sistemler; Kızıldere-II (Denizli) Jeotermal Güç Santrali Örneği

Scaling Types and Systems Used to Provide Controlling of Scale occurrence in High Temperature Geothermal Systems in Western Anatolia; Kızıldere-II (Denizli) Geothermal Power Plant Example

Özet

Jeotermal güç üretimi su baskın rezervuarların derin zonlarından gelen orta-yüksek sıcaklıktaki akışkanlardan elde edilmektedir. Bu sistemlerde sıvı fazda termodinamik değişimlerin kontrolüyle jeotermal akışkan üzerinde sıcaklık ve basıncın etkilerinin izlenmesi jeotermal sistemlerin sürdürülebilirliğinin sağlanması bakımından oldukça önem arz etmektedir.Bir jeotermal sistemde rezervuar kayaların türleri, su-kaya etkileşimleri ve jeotermal akışkanın kompozisyonuna yönelik sağlıklı bilgi elde edilmesi jeotermal güç/ısı sistemlerinin işletilmesi sırasında karşılaşılabilecek kabuklaşma, korozyon gibi problemlerin önlenmesinde önemli olacaktır. Türkiye'de keşfedilmiş jeotermal sistemler su baskın rezervuar tipindedir. Türkiye'deki en büyük iki graben sistemi olan Büyük Menderes ve Gediz Grabenlerinde orta-yüksek sıcaklıktaki jeotermal sahalardan üretim yapan 30'un üzerinde jeotermal enerji santrali bulunmaktadır. Bu jeotermal sistemlerde, sistem performansını doğrudan etkileyen kalsit, silika türünde kabuklaşmalar gözlenmektedir. Güç santrallerinin üretim dönemlerinde bu kabuklaşma problemlerinin önlenmesi amacıyla jeokimyasal testler ve jeokimyasal modellemeler yapılmaktadır. Bir jeotermal sistemin sürdürülebilir olması, kabuklaşma tiplerinin belirlenmesine, uygun kabuklaşma engelleyici inhibitörlerin seçimine ve inhibitör sistemlerinin doğru noktalara kurulmasına doğrudan bağlıdır.Bu çalışmada, Batı Anadolu'daki orta-yüksek sıcaklıktaki jeotermal rezervuarların jeolojisine bağlı olarak farklı tip jeotermal santrallerde üretilen akışkanların kabuklaşma eğilimleri ve etkin kabuklaşma engelleme metotları Kızıldere-II (Denizli) jeotermal güç santrali örneğinde test edilerek tartışılmıştır.

Abstract

Geothermal power generation has been generally provided by moderate-high temperatures fluids at deep geothermal zones in water-dominated reservoirs. For these systems, controlling of thermodynamically changes of liquid phase and monitoring of temperature and pressure effects on geothermal fluids have great importance to provide of geothermal system sustainability.In a geothermal system, to provide a good information on reservoir rocks types, water-rock interaction and geothermal fluids compositionwill be important to prevent some problems such as; scaling, corrosion etc. during operational stage of geothermal power/heat systems.The discovered geothermal systems have water-dominated type in Turkey. Büyük Menderes Graben and Gediz Graben are two of the largest graben systems in Turkey and there are more than 30 geothermal power generation systems on these moderate-high temperatures geothermal fields along these graben systems in Western Anatolia. All these geothermal systems have scaling problems such as calcite and silica and they directly affect performance of the geothermal energy systems. To prevent these problems geochemical modeling studies and geochemical tests have been performed before operational stage of power generation systems. Sustainability of the system directly depends on determination of scaling types, selection suitable scale inhibitors and installation of inhibitor systems for a geothermal system.In this study, scaling tendency of geothermal fluids depends on reservoir geology and the most effective scale prevention methods at different type geothermal power plantshave beendiscussed for moderate-high geothermal temperature reservoirs in Western Anatolia and Kızıldere-II (Denizli) Geothermal Power Plant has selected as a case study to explain importance of suitable methods to prevent scaling.