Implementatie modules voor voorspellend onderhoud en monitoring
De ontwikkeling, implementatie en integratie van een digital twin heeft als doel de operationele monitoring, technische analyse en het activabeheer in geothermische systemen te verbeteren. Gemini is tijdens het project uitgebreid tot een raamwerk dat zowel bestaande als nieuw ontwikkelde, op fysica gebaseerde en datagestuurde modellen kan integreren.
Het rapport biedt een overzicht van de volledige modelleringsarchitectuur, met gedetailleerde informatie over de bepalende vergelijkingen, de vereiste invoergegevens, de gegenereerde uitvoergegevens en de aannames en beperkingen per onderdeel. Waar validatiegegevens beschikbaar waren, zijn benchmarkprocedures opgenomen om de prestatielimieten van het model vast te stellen en de gebruiksvoorwaarden te verduidelijken die tot het beste resultaat leiden.
Essentiële subsystemen
De modellenreeks bestrijkt de essentiële subsystemen van geothermische activiteiten, waaronder:
- het modelleren van de instroom in het reservoir
- boorgat-hydraulica
- berekeningen van productieprestaties
- het beheersysteem voor de integriteit van boorputten
- het inschatten van corrosierisico’s
- het verzamelen en verwerken van gegevens uit gedistribueerde temperatuursensoren (DTS)
De modellen zijn geïntegreerd in een realtime rekenomgeving die doorlopend operationele gegevens verwerkt. Daarnaast kunnen ingenieurs via interactieve offline-toepassingen en dashboards scenarioanalyses, gevoeligheidsanalyses en systeemdiagnostiek uitvoeren buiten de realtime-operaties om.
Monitoring
De digital twin kan operationele en strategische waarde bieden op het vlak van productiebeheer, het waarborgen van de integriteit van boorputten en het monitoren van de ondergrond. De mogelijkheden voor productiemonitoring bieden inzicht in het gedrag van boorputten en installaties, maken vroegtijdige detectie van afwijkingen mogelijk en ondersteunen productieoptimalisatie en onderhoudsplanning.
Via het Well Integrity Monitoring System (WIMS) integreert het raamwerk diverse gegevensbronnen om barrière-enveloppen te evalueren, corrosiemodellen te kalibreren aan de hand van historische loggegevens en voorspellende inzichten te bieden in risico’s voor de integriteit van boorputten. WIMS is ontwikkeld door Well Engineering Partners (WEP), een van de projectpartners. De verwerking van DTS-gegevens is gestandaardiseerd om een consistente visualisatie en interpretatie van temperatuurprofielen te ondersteunen. Dit is met name waardevol voor het monitoren van prestaties onder de grond en toepassingen op het gebied van thermische energieopslag.
Beperkingen
Hoewel de huidige modellen een solide basis bieden, kent de ontwikkelfase van het systeem een aantal beperkingen. Zoals een vereenvoudigd PVT-gedrag van pekel, lineaire aannames met betrekking tot IPR, formuleringen voor stationaire toestand en de noodzaak van verdere validatie van het corrosiemodel. Deze beperkingen dienen als leidraad voor toekomstige ontwikkeling en doen geen afbreuk aan de mogelijkheden van het huidige raamwerk.
Updates
De digital twin blijft in ontwikkeling via uitgebreidere monitoring van componenten van bovengrondse installaties, verbeterde voorspellingsmodellen voor slijtage van apparatuur, verfijning van de corrosie- en erosiemodellen binnen WIMS en bredere validatie in de praktijk. Door voortdurende updates van de open source codebasis – via feedback uit de praktijk en bijdragen van de gemeenschap – blijft Gemini aansluiten bij de operationele behoeften en technologische ontwikkelingen in de geothermische sector.
Lees het volledige rapport (Engels)