MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4322099241 · doi:10.5194/egusphere-egu23-17433

Thermohydrochemical Model to Identify the Impact of Bleed Flow on Calcite Scaling in a Standing Column Well

2023· preprint· en· W4322099241 sur OpenAlexaff
Léo Cerclet, Benoît Courcelles, Philippe Pasquier

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueHydraulic Fracturing and Reservoir Analysis
Établissements canadiensPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGroundwaterMultiphysicsCalciteAquiferGeothermal gradientGroundwater flowScalingHeat transferPrecipitationEnvironmental scienceHeat exchangerGeologyPetroleum engineeringMechanicsMineralogyThermodynamicsGeotechnical engineeringGeophysicsFinite element methodMeteorology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The interest towards standing column well (SCW) is increasing due to their higher thermal efficiency and a lower initial construction cost compared to conventional vertical ground heat exchangers. The SCW pumps and reinjects the groundwater inside the same well. They are usually coupled with an injected well to discharge a portion of the pumped groundwater, an operation called “bleed”, to increase punctually the thermal capacity of the system. Since groundwater is the heat carrier fluid, clogging issues can develop if detrimental conditions are locally present. The most common issue for hard water is calcite scaling. The impact of SCW on calcite precipitation had already been studied with a thermohydrochemical model and field experiments. However, it still lacks a reactive thermohydrochemical model calibrated with field acquired data. Once calibrated, this model could help defining the best strategy to avoid calcite precipitation.A full-scale SCW was operated with a geothermal mobile laboratory for 70 consecutive days. A fractured zone intersects the SCW close to the surface. The operation corresponded to a heat injection with different flow rate sequences. In addition, a groundwater treatment unit installed in the laboratory was used to test different treatment sequences. During this experiment, 20 groundwater samples were collected and analyzed. Those analyses focused on the physico-chemical parameters and the major ions. A reactive thermohydrochermical model was developed in the Comsol Multiphysics environment. This model includes a complex geometry, groundwater flow, heat transfer, and reactive solute transport. The reactive solute transport is composed of two parts; the transport and kinetics model for three primary species and the chemical equilibrium of nine secondary species of calcite reaction. The calibration is achieved by imposing operational parameters as input variables for hydraulic and thermal model as well as the initial concentration.The calibration identified the presence of CO2 degassing. The parameter with more influence on ion calcium concentration is bleed flow. In fact, bleed operation generates a groundwater flow of native groundwater toward the SCW. During this operation, the fracture contributed up to 33 % of the total calcium flux coming to the SCW. This flux is a convective flux. The concentration of total calcium transported by the fracture is closed to the initial concentration. As a consequence, the ion calcium concentration stabilized near the initial state. Thus, the groundwater treatment performance is minimized. The saturated index of the calcite is above zero. On the opposite side, when bleed is not activated, the groundwater is recycled is the SCW. As a results, the treatment unit is responsible of the observed decreases of the ion calcium concentration. The saturated index decreases below zero after five days. Also, when the total calcium concentration decreases in the SCW, a diffusive flux emerged into the fracture.In conclusion, this study highlights the alteration of the solute transport as a function of the bleed operation. The type of flux depends on bleed and the treatment. In addition, the treatment of groundwater is unnecessary when bleed is activated.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,016
Score d'incertitude au seuil0,031

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,034
Tête enseignante GPT0,327
Écart entre enseignants0,292 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même sujetHydraulic Fracturing and Reservoir Analysis→Travaux en français237 207→