Προηγμένες Εργαστηριακές Τεχνικές για Βέλτιστη Διαχείριση Υπόγειων Γεωλογικών Ταμιευτήρων

Ο σχηματισμός επικαθίσεων (scale formation) σε γεωλογικές γεωτρήσεις κοιτασμάτων υδρογονανθράκων/γεωθερμίας/υδροφόρων οριζόντων καθώς και στο δίκτυο σωληνώσεων αποτελεί ένα παλιό αλλά συνεχώς εμφανιζόμενο πρόβλημα κυρίως για τη βιομηχανία πετρελαίου και τη γεωθερμία. Μέχρι σήμερα, και παρά τις επίμονες προσπάθειες των διαφόρων ερευνητών, το περίπλοκο πρόβλημα πρόβλεψης δημιουργίας επικαθίσεων από υδατικά διαλύματα κάτω από διάφορες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας παραμένει ακόμα ανοικτό. Τα υπάρχοντα χημικά μοντέλα παρουσιάζουν αρκετούς περιορισμούς και ένας από τους βασικότερους είναι ότι αυτά λαμβάνουν υπόψη μόνο τη διεργασία καθίζησης. Πρακτικά, όμως, η δημιουργία των επικαθίσεων οφείλεται στη συνδυασμένη δράση διεργασιών καθίζησης (από θερμοδυναμική και κινητική άποψη), της φύσης του στερεού υποστρώματος πάνω στο οποίο θα λάβει χώρα η επικάθιση, αλλά και των συνθηκών ροής των ρευστών.
 

Εάν γνωρίζουμε πού, πότε, αλλά και ποιές επικαθίσεις θα σχηματιστούν, μπορούν να εφαρμοστούν κατάλληλες πρακτικές «θεραπείες» πριν από την εμφάνιση σοβαρών προβλημάτων. Επίσης, θα μπορούν να αποφευχθούν άσκοπες θεραπείες αφού αυτές συχνά είναι αρκετά δαπανηρές και πολλές φορές προκαλούν επιπρόσθετα προβλήματα, όπως καταστροφή του σχηματισμού του κοιτάσματος (formation damage), σταμάτημα της παραγωγής, ακόμα και πρόσθετες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Η κατανόηση, επομένως, του χρόνου αλλά και της περιοχής σχηματισμού επικαθίσεων από διάφορα μοντέλα πρόβλεψης μπορεί να βοηθήσει ουσιαστικά στον περιορισμό των μειονεκτημάτων μιας θεραπείας.
 

Βασικός σκοπός της παρούσας ερευνητικής μελέτης, είναι να βοηθήσει στην εξάλειψη των περισσοτέρων αδυναμιών που παρουσιάζουν τα σημερινά μοντέλα μελετώντας τις σχετικές διεργασίες ροής και καταβύθισης σε πορώδη μέσα με χρήση ιχνηθετών.
 

Η προτεινόμενη μεθοδολογία παρουσιάζει ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον όσον αφορά τη διαχείριση υπόγειων γεωλογικών ταμιευτήρων (υδρογονανθράκων/γεωθερμίας/υδροφόρων οριζόντων) και τη λήψη (άμεσων) αποφάσεων, καθώς παρέχει τη δυνατότητα της έγκαιρης ποσοτικής εκτίμησης των σχηματιζόμενων επικαθίσεων. Η επιτυχής έκβαση της παρούσας πρότασης μπορεί να προσφέρει ένα ιδιαίτερα εξαγώγιμο προϊόν, ενώ η πιθανή αξιοποίησή της από την εγχώρια αγορά σε υπαρκτά ή μελλοντικά γεωλογικά κοιτάσματα θα ελαχιστοποιήσει τις σχετικές εισαγωγές. Σήμερα δεν υπάρχει διαθέσιμη στην αγορά μεθοδολογία που να προβλέπει το προφίλ των επικαθίσεων σε ένα υπόγειο γεωλογικό σχηματισμό. Προφανώς, η ύπαρξη ενός εργαλείου που θα βοηθάει στον αποτελεσματικό και οικονομικά βιώσιμο σχεδιασμό εγκαταστάσεων εκμετάλλευσης π.χ πετρελαίου/φυσικού αερίου αποτελεί  υψηλή προτεραιότητα για τη σχετική βιομηχανία.