ESTIMASI DISTRIBUSI TEMPERATUR, ENTALPI DAN TEKANAN ...

More documents

Recommendations

Info

34 Alamta Singarimbun, Robi Irshamukhti dan Cyrke A. Bujungtersebut dapat dimasukkan ke dalam proses komputasi, maka dibutuhkan perhitungan numerik danpemberian syarat awal (initial value problem) serta syarat batas (boundary condition) terhadapkedua persamaan tersebut. Untuk tujuan tersebut digunakan metode diskretisasi numerik bedahingga selisih pusat (central finite difference method).Di dalam simulasi ini, pengaruh gravitasi terhadap laju fluks massa yang dirumuskan di dalamhukum empiris Darcy diabaikan. Akibatnya, persamaan (5) dan persamaan (11) tereduksi menjadipersamaan (12) [5].k ∂T2 ∂T2 ∂{ h + K()h}∇ P + K()P∇h = { Φρh+ (1 − Φ)ρrhr}− qν ∂P∂h∂te(12)3.1. Skema Numerik Sistem ReservoirDengan menggunakan metode beda hingga selisih pusat (central finite difference method),persamaan (12) dapat diaproksimasi menjadi persamaan (13) [6].P1+1,k− 2Pi, k+ Pi−1,kP1+ 1, k− 2Pi, k+ Pi−1,k+= 0(13)22∆x∆zDengan menggunakan diskretisasi beda hingga (finite difference) dan skema metode numerikFTCS (forward time centered space), persamaan (13) dapat diaproksimasi dan ditulis dalambentuk persamaan (14) [3].hn+1i,k= hni,kTh∆t+2A∆xTh∆t+2A∆zn n n( h − 2h+ h )i+1, kn n n ∆tn( h − 2h+ h ) + qi,k+1i,ki−1,ki,ki,k−1Aei,j(14)dimana n merupakan level waktu.3.2. Geometri, Syarat Batas dan Syarat Awal ReservoirReservoir pada simulasi ini diasumsikan berada pada keadaan alaminya tanpa ada perlakuanproses produksi selama simulasi baik berupa pengambilan massa fluida dari dalam reservoirmaupun injeksi fluida ke dalam reservoir. Pada keadaan awal, belum ada aliran massa maupunenergi dari dan keluar reservoir, reservoir pada keadaan ini diasumsikan berada pada fasa airdengan gradien temperatur 0,07 ° C/m [7].Formasi reservoir terletak pada kedalaman 250 meter di bawah permukaan bumi dengan ketebalanformasi 1,5 km dan lebar formasi secara horizontal juga 1,5 km. Ketebalan 250 m pada bagianpaling bawah formasi ditafsirkan sebagai daerah di bawah pengaruh kuat ruang magma (magmachamber) dan ruang tengah vertikal pada reservoir merupakan daerah rekahan (fractured zone)yang memiliki porositas dan konduktivitas termal paling tinggi dibandingkan daerah sekitarnya.Formasi ini selanjutnya didiskretisasi dengan ukuran grid 5x5 m.Semua dinding reservoir diasumsikan impermeabel baik terhadap fluks massa maupun fluks energikecuali sel paling bawah pada ruang magma yang terletak pada daerah rekahan merupakan daerahyang permeabel terhadap fluks energi. Geometri dan kondisi batas dari reservoir selanjutnyadiperlihatkan pada Gambar 1.
Estimasi Distribusi Temperatur, Entalpi dan Tekanan dalam Reservoir Panas Bumi 35qe =0, Qe =0qm=0, Qm=0qe =0, Qe =0qm=0, Qm=0 qe =0, Qe =0qm=0, Qm=0qe =0, Qe =0qm=0, Qm=0qe ? 0, Qe =0qm=0, Qm=0qe =0, Qe =0qm=0, Qm=0Gambar 1. Geometri dan Kondisi Batas ReservoirDaerah yang diarsir pada gambar di atas menyatakan daerah rekahan dengan porositas dankonduktivas termal paling tinggi, warna merah-gelap menyatakan daerah yang ditafsirkan sebagaidaerah di bawah pengaruh kuat ruang magma, dan sel dengan warna hitam merupakan daerah yangpermeabel terhadap fluks energi tempat masuknya energi dari ruang magma ke dalam reservoir.Formasi yang ditinjau lebih lanjut dalam simulasi ini adalah daerah di atas warna merah-gelap.Daerah warna merah-gelap (daerah di bawah pengaruh kuat ruang magma) memiliki kontrasentalpi dan temperatur yang sangat tinggi dibandingkan dengan daerah di atasnya, sehinggameninjaunya sekaligus dengan daerah di atasnya menyebabkan daerah di atasnya menjadi tidaksignifikan. Nilai parameter/variabel fisis yang digunakan dalam simulasi ini dinyatakan dalamTabel 1.Tabel 1. Nilai Parameter / Variabel FisisParameter/Variabel Fisis Nilai SatuanKonduktivitas Termal Zona Rekahan 5 Watt/m.KKonduktivitas Termal Daerah Sekitar 1 Watt/m.KKapasitas Panas Spesifik 775 J/kg.KDensitas Fluida 1,000 kg/m 3Densitas Batuan 2,700 kg/m 3Porositas Zona Rekahan 17 %Porositas Daerah Sekitar 1,7 %Fluks Energi Sumber 100 MWatt/kg.m 2Pendekatan hidrostatik digunakan untuk menyatakan syarat awal simulasi distribusi tekanan, dankeadaan awal reservoir dengan gradien temperatur 0,07 ° C/m digunakan untuk menyatakan syaratawal entalpi. Distribusi temperatur pada simulasi ini diperoleh secara manual dari steam table [8]JSME berdasarkan kenyataan bahwa secara termodinamika variabel temperatur merupakan fungsidari tekanan dan entalpi.
Page 1 and 2: Jurnal Material dan Energi Indonesi
Page 3: Estimasi Distribusi Temperatur, Ent
Page 8 and 9: 38 Alamta Singarimbun, Robi Irshamu

ESTIMASI DISTRIBUSI TEMPERATUR, ENTALPI DAN TEKANAN ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?