TSCW TSGF - INPUT - Erstellung


Um eine Felddaten-Datei für das TSGF Modul zu erstellen, muss die Klasse TsgfFieldData erstellt und mit Daten belegt werden.

0. Importiere benötigte Module:

1from tscw_module import TsgfFieldData
2import matplotlib.pyplot as plt
3import numpy as np

1. Initialisiere TsgfFieldData:

Analog zu Schritt 1 in GacaFieldData

 4n_fluid            = 2
 5tvd_et             = 935.3                # Endteufe Bohrung
 6delta_z            = tvd_et / 25          # 25 Schichten a 37.412 m
 7medium_type_field  = 'GAS'
 8medium_id_cavern   = 'H2'                 # Definiertes Gasgemisch in der Stoffwerte-Bibliothek von TSCW
 9
10# Initialisiere TsgfFieldData Class
11FieldData = TsgfFieldData(n_fluid, tvd_et, delta_z, medium_type_field, medium_id_field)

Schritt 2 - Defintion der Geometrie und Stoffwertematrizen

Analog zu Schritt 2 + 3 (objektorientiert) in GacaFieldData

Es wird mit der Definition der radialen Sützstellen für die Formation begonnen.

12## Geologie
13formation_radial_vector = np.array([0.4, 0.5, 0.75, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0, 16.0, 32.0, 50.0 ])
14FieldData.initialise_formation(formation_radial_vector)

Anschließend kann eine Stoffwerteverzeichnis Md angelegt werden, welches die thermische Leitfähigkeit [W/(m*K)], Dichte [kg/m3] und spez. Wärmekapazität [J/kg*K] enthalten. Damit kann die geologische Formation definiert werden.

15Md = {
16            'cement': {'rho': 1900, 'cp': 850,'lambda': 0.80},
17            'steel':  {'rho': 7850, 'cp': 460,'lambda': 48},
18            'rrsf':  {'rho': 1000, 'cp': 4180,'lambda': 0.6},
19            'quartar':  {'rho': 1800, 'cp': 950,'lambda': 2.3},
20            'unt_buntsandstein':  {'rho': 2500, 'cp': 760,'lambda': 2.6},
21            'muschelkalk':  {'rho': 2620, 'cp': 675,'lambda': 2.5},
22            'hauptanhydrit':  {'rho': 2900, 'cp': 864,'lambda': 4.0},
23            'stasfurt':  {'rho': 2160, 'cp': 860,'lambda': 5.91},
24            'anhydrit':  {'rho': 3000, 'cp': 860,'lambda': 4.2},
25            'leine': {'rho': 2160, 'cp': 860,'lambda': 5.23},
26            'keuper': {'rho': 2600, 'cp': 731, 'lambda': 2.5},
27      }
28
29
30FieldData.add_formation(0, 87, Md['keuper'], 'Keuper')
31FieldData.add_formation(87 + delta_z, 328, Md['muschelkalk'], 'Muschelkalk')
32FieldData.add_formation(328 + delta_z, 622 , Md['unt_buntsandstein'], 'Buntsandstein')
33FieldData.add_formation(622 + delta_z, 813 , Md['leine'], 'Leine Steinsalz')
34FieldData.add_formation(813 + delta_z, tvd_et , Md['stasfurt'], 'Stasfurt Steinsalz')

Nachdem die Geologie definiert worden ist, kann mit dem Hinzufügen von Installationselementen begonnen werden.

add_element(top, bottom, heat_capacity, thermal_conductivity, name)
Parameters:
  • top – (z0, x0) - coordinates of element at the top left corner.

  • bottom – (z1, x1) - coordinates of element at the bottom right corner.

  • heat_capacity_val (float) – [MJ/(m3K)]

  • thermal_conductivity_val (float) – [W/(m K)]

  • name (str, optional) – Name, defaults to None

35### Innen- und Außendurchmesser der einzelenen Rohrtouren
36rt_data = {
37   '21': {'OD': 21*0.0254, 'ID': 21*0.0254 - 2*10e-3},
38   '14_34': {'OD': 14.75*0.0254, 'ID': 14.75*0.0254 - 2*11e-3},
39   '11_34': {'OD': 11.75*0.0254, 'ID': 11.75*0.0254 - 2*11e-3},
40   '8_58': {'OD': (8 + 5/8)*0.0254, 'ID': (8 + 5/8)*0.0254 - 2*10e-3},
41   '6_58': {'OD': (6 + 5/8)*0.0254, 'ID': (6 + 5/8)*0.0254 - 2*10.6e-3}
42}
43
44for key in rt_data.keys(): # convert diameters to radii
45   rt_data[key]['IR'] = 0.5* rt_data[key]['ID']
46   rt_data[key]['OR'] = 0.5* rt_data[key]['OD']
47
48# Stahl
49FieldData.add_element((0, rt_data['6_58']['IR']), (tvd_et, rt_data['6_58']['OR']), Md['steel'], '6 5/8"')
50FieldData.add_element((0, rt_data['8_58']['IR']), (tvd_et, rt_data['8_58']['OR']), Md['steel'], '8 5/8"')
51FieldData.add_element((0, rt_data['11_34']['IR']), (483, rt_data['11_34']['OR']), Md['steel'], '11 3/4"')
52FieldData.add_element((0, rt_data['14_34']['IR']), (114, rt_data['14_34']['OR']), Md['steel'], '14 3/4"')
53
54# Zement
55FieldData.add_element((0, rt_data['14_34']['OR']), (114, rt_data['21']['IR']), Md['cement'])
56FieldData.add_element((0, rt_data['11_34']['OR']), (483, rt_data['14_34']['IR']), Md['cement'])
57FieldData.add_element((0, rt_data['8_58']['OR']), (tvd_et, rt_data['11_34']['IR']), Md['cement'])

Als letztes müssen in den Stoffwertematrizen die Spalten, welche die Strömunsgräume repräsentieren, mit Nullwerten belegt werden. Nur so kann das Input File später von TSCW korrekt gelesen werden. In diesem Fall liegt der Strömungsraum an erster und dritter Stelle (in Python basiert auf einen 0-index)

20FieldData.define_fluid_space([0, 2])

Die Stoffwertematrizen sind nun Attribute der Klasse FieldData und können mit dem Befehl FieldData.heat_capacity oder FieldData.thermal_conductivity inspiziert werden.

4. Temperatur und Neigung des Bohrlochs

32T_0                  = 8  # Tempertur an der Oberfläche
33T_end                = 32 # Tempertur am Rohrschuh
34vertical_temperature = np.linspace(T_0, T_end, num=FieldData.p_borehole) # interpoliere zwischen T_0 und T_end -> 1D Array [1 x P]
35temparature_bh       = np.transpose(np.tile(vertical_temperature,(FieldData.m_borehole, 1))) # Erweitere vertical_temperature - > 2D Array [M x P]
36FieldData.add_temperature(temparature_bh,'borehole')
37FieldData.add_boreholeInclination('vertical')

5. Reservoireigenschaften

36FieldData.add_reservoirCharacteristics(
37   refdepth_reservoir = 0.5* (935.3 + 970), # m
38   pressure_reservoir = 2,                  # MPa
39   minsky_A=5.46e-5,                        # MPa*MPa/(m*m*m/h)
40   minsky_B=8.10e-9                         # MPa*MPa/((m*m*m/h)*(m*m*m/h))
41)

6. Export

66FieldData.export_fieldData(save_folder,project_name, True)

Die exportierte Felddaten-Datei ist:

N_FLUID      2
M_BOREHOLE   19      # (M)
P_BOREHOLE   25      # (P)
DL   37.4120 # [m]

MEDIUM_TYPE_RESERVOIR        GAS

MEDIUM_ID_RESERVOIR  Methan

DEPTH_RESERVOIR      952.65  # Referenztiefe fuer Druck

RADIAL_VECTOR_BOREHOLE # [m]
0.0735       0.0841  0.0995  0.1095  0.1382  0.1492  0.1763  0.1873  0.2567  0.4000  0.5000  0.7500  1.0000  2.0000  4.0000  8.0000  16.0000 32.0000 50.0000

COLUMN_CHARACTER_BOREHOLE # [/] der Radialelemente um die Bohrung (M Werte)
FLUID        SOLID   FLUID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID   SOLID

HEAT_CAPACITY_BOREHOLE # [MJ/(K*m3)]  Dichte * spez. Waermekapazitaet der Radialelemente um die Bohrung (P*M Werte)
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   3.611   1.615   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   # UK 37.41m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   3.611   1.615   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   1.901   # UK 74.82m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 112.24m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 149.65m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 187.06m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 224.47m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 261.88m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 299.30m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   1.768   # UK 336.71m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 374.12m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 411.53m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 448.94m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 486.36m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 523.77m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 561.18m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 598.59m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   1.900   # UK 636.00m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 673.42m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 710.83m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 748.24m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 785.65m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 823.06m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 860.48m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 897.89m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        3.611   0.000   3.611   1.615   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   1.858   # UK 935.30m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"


THERMAL_CONDUCTIVITY_BOREHOLE # [W/(m*K)]  Waermeleitfaehigkeit der Radialelemente um die Bohrung (P*M Werte)
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 37.41m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 74.82m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 112.24m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 149.65m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 187.06m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 224.47m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 261.88m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 299.30m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   2.500   # UK 336.71m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 374.12m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 411.53m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 448.94m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 486.36m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 523.77m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 561.18m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 598.59m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   2.600   # UK 636.00m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   # UK 673.42m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   # UK 710.83m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   # UK 748.24m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   # UK 785.65m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   5.230   # UK 823.06m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   # UK 860.48m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   # UK 897.89m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        48.000  0.000   48.000  0.800   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   5.910   # UK 935.30m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"


TEMPERATURE_BOREHOLE  # [deg C] Temperatur der Radialelemente um die Bohrung (P*M Werte)
8.000        8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   8.000   # UK 37.41m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
9.000        9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   9.000   # UK 74.82m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
10.000       10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  10.000  # UK 112.24m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
11.000       11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  11.000  # UK 149.65m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
12.000       12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  12.000  # UK 187.06m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
13.000       13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  13.000  # UK 224.47m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
14.000       14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  14.000  # UK 261.88m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
15.000       15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  15.000  # UK 299.30m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
16.000       16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  16.000  # UK 336.71m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
17.000       17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  17.000  # UK 374.12m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
18.000       18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  18.000  # UK 411.53m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
19.000       19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  19.000  # UK 448.94m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
20.000       20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  20.000  # UK 486.36m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
21.000       21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  21.000  # UK 523.77m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
22.000       22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  22.000  # UK 561.18m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
23.000       23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  23.000  # UK 598.59m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
24.000       24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  24.000  # UK 636.00m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
25.000       25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  25.000  # UK 673.42m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
26.000       26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  26.000  # UK 710.83m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
27.000       27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  27.000  # UK 748.24m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
28.000       28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  28.000  # UK 785.65m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
29.000       29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  29.000  # UK 823.06m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
30.000       30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  30.000  # UK 860.48m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
31.000       31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  31.000  # UK 897.89m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
32.000       32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  32.000  # UK 935.30m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"


WELL_VERTICALITY  # [deg] Winkel zwischen Bohrlochachse und Bohrung (P Werte)
0.000        # UK 37.41m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        # UK 74.82m - Keuper_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        # UK 112.24m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"_14 3/4"
0.000        # UK 149.65m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 187.06m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 224.47m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 261.88m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 299.30m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 336.71m - Muschelkalk_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 374.12m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 411.53m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 448.94m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 486.36m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"_11 3/4"
0.000        # UK 523.77m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 561.18m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 598.59m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 636.00m - Buntsandstein_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 673.42m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 710.83m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 748.24m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 785.65m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 823.06m - Leine Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 860.48m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 897.89m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"
0.000        # UK 935.30m - Stasfurt Steinsalz_6 5/8"_8 5/8"


TEMPERATURE_RESERVOIR        32.45   #[deg C]
PRESSURE_RESERVOIR   2.00    #[MPa]
FILTRATION_COEFFICIENT_A     5.46e-05        #[MPa2/(Nm3/h)]
FILTRATION_COEFFICIENT_B     8.10e-09        #[MPa2/(Nm3/h)2]

6. Geometrie QC

Note

Es empfiehlt sich, vor dem Starten der Simulation die erstellte txt-Datei zu kontrollieren. Somit können viele Fehlerquellen vor Starten der Simulation eliminiert werden! Außerdem kann die Geometrie mit folgendem Befehl geplottet werden:

1   FieldData.plot_geometry([0, 1.5]) # radial range
2   plt.show()
Kh_48Geometry_HeatCapactiyRho.png Kh_48Geometry_ThermalConductivity.png

Prozessdaten

Für die Prozessdaten wird die Klasse ProcessData erstellt und mit Daten belegt.

1. Initialisierung

1coupled_annuli  = [1, 2]
2medium_type     = ['GAS', 'BRINE']
3medium_id       = [medium_id_field, 316]   # 316 kg/m3 Mineralisation bei rho = 1200 kg/m3 und T = 20°C
4description     = 'Beispiel'
5Process_Data    = ProcessData(description, coupled_annuli, medium_type, medium_id, 'tsgf') # die Flag tsgf ist wichtig!

2. Hinzufügen von Etappen

Etappen können chronologisch hinzugefügt werden. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise treppenstufige Aus- oder Einspeisungen in for-loops zu der Klasse hinzugefügt werden können (siehe unten). Beim Export der Klasse werden die Etappen automatisch nummeriert und formatiert. Wichtig ist dass die Parameter in einer ‘dict’ Klasse erstellt werden und die Schlüsselnamen den Parameternamen aus dem Handbuch entsprechen. Siehe dafür die Dokumentation von :py:func:add_stage

 6Process_Data.add_stage({
 7   'TERMINATION_ID': 1,    # min p_cav
 8   'TERMINATION_QUANTITY': 2*24, #22 d
 9   'DT_MAX': 1,
10   'FLOW_RATE': [0, 0]  ,
11   'K_S': [0.15, 0.15] ,
12   'P_BOUNDARY_CONDITION': ['RESERVOIR', 'WELLHEAD'],
13   'BOUNDARY_PRESSURE': [0, 0.1],                          # 1 bar RR1 Druck
14   'T_BOUNDARY_CONDITION':  ['NONE', 'NONE'],
15   'BOUNDARY_TEMPERATURE': [0, 0],
16})
17
18Process_Data.add_stage({
19   'TERMINATION_ID': 1,    # min p_cav
20   'TERMINATION_QUANTITY': 500, #h
21   'DT_MAX': 1,
22   'FLOW_RATE': [5000, 0]  ,
23   'K_S': [0.15, 0.15] ,
24   'P_BOUNDARY_CONDITION': ['RESERVOIR', 'WELLHEAD'],
25   'BOUNDARY_PRESSURE': [0, 0.1],                          # 1 bar RR1 Druck
26   'T_BOUNDARY_CONDITION':  ['RESERVOIR', 'NONE'],
27   'BOUNDARY_TEMPERATURE': [0, 0],
28})

2. Export

27Process_Data.export_processData(save_folder, project_name, subfolder='rate_%.2f' %(5000) )

Die entsprechende Prozessdatei hat folgende Gestalt:

DESCRIPTION Beispiel
N_FLUID      2
NUMBER_OF_STAGES [/] 2

MEDIUM_TYPE [/]
GAS  BRINE

MEDIUM_ID [/]
Wasserstoff_100_Prozent      316

COUPLED_ANNULI [integer required!]
1    2



# ++++++++++++++++++++++++++++++++
STAGE        1
# ++++++++++++++++++++++++++++++++

TERMINATION_ID       1
TERMINATION_QUANTITY 48
DT_MAX       1
FLOW_RATE
0    0

K_S
0.15 0.15

P_BOUNDARY_CONDITION
RESERVOIR    WELLHEAD

BOUNDARY_PRESSURE
0    0.1

T_BOUNDARY_CONDITION
NONE NONE

BOUNDARY_TEMPERATURE
0    0


# ++++++++++++++++++++++++++++++++
STAGE        2
# ++++++++++++++++++++++++++++++++

TERMINATION_ID       1
TERMINATION_QUANTITY 500
DT_MAX       1
FLOW_RATE
375.0        0

K_S
0.15 0.15

P_BOUNDARY_CONDITION
RESERVOIR    WELLHEAD

BOUNDARY_PRESSURE
0    0.1

T_BOUNDARY_CONDITION
RESERVOIR    NONE

BOUNDARY_TEMPERATURE
0    0