Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

В недрах Земли сосредоточено колоссальное количество тепловой энергии. Однако технологические трудности и высокие затраты не по­зволяют сегодня рассматривать эти энергоресурсы в качестве реального энергоисточника.

Более доступны для использования гидрогеотермальные ресурсы: термальные воды, пароводяные смеси и сухой пар. Освоение гидрогео­
термальной энергии весьма актуально и интенсивно осуществляется в более чем 70 странах.

По основному энергетическому показателю — температуре термальные воды подразделяются на высокопотенциальные (> 100 оС), среднепотен­циальные (70… 100 оС) и низкопотенциальные (< 70 оС).

Распределение доступной геотермальной энергии на континентах весьма неравномерно и обу­словлено в основном структурно-тектоническими ус­ловиями конкретных районов.

Очевидно, большей энергетической ценностью обладают высоко­потенциальные воды рифтовых и вулканических районов. К сожалению, доля этих высокотермальных вод в общем гидрогеотермическом балан­се для России не превышает 5.7 %. Основные запасы гидротермаль­ных ресурсов связаны с пластовыми артезианскими бассейнами [18].

Развитие технологий геотермальной энергетики приводит к по­степенному расширению электроэнергетических и теплотехнических возможностей преобразования термальных вод в сторону понижения температуры: для производства электроэнергии до 60…70°С и тепла до 5…10°С.

Важными оценочными элементами гидрогеотермальных место­рождений являются: ресурсный показатель; производительность сква­жин и водозаборов; напор на устье скважин; глубина залегания водо­носных горизонтов; степень минерализации; солевой и газовый состав термальных вод.

Следует отметить существенную зависимость эффективности ис­пользования гидрогеотермальных ресурсов от их геохимических свойств, определяющих срок службы трубопроводного, теплообменного и другого оборудования.

По степени минерализации подземные виды разделяются на пре­сные, содержащие менее 0,1 г/л примесей, мезопресные 0,1…0,5 г/л и апопресные — 0,5.1 г/л, соленые (солоноватые 1.3 г/л, соленые 3.10 г/л и крепкосоленые 10.36 г/л) и рассолы (слабые 36.150 г/л, крепкие 150.320 г/л, весьма крепкие 320.500 г/л и предельно насы­щенные — > 500 г/л).

Важной составляющей термальных вод являются водорастворен­ные газы, влияющие на механико-энергетические и другие свойства термальных вод. По газовому фактору (л/л) выделяют воды с очень низ­ким — менее 0,1, низким (0,1.0,5), средним (0,5.1), высоким (1.5) и весьма высоким — более 5 газосодержанием.

Высокая газонасыщенность вод способствует снижению порога выделения парогазовой смеси, облегчению теплоносителя за счет обра­зования водногазовой смеси. Эти эффекты увеличивают геомеханиче­скую энергию и производительность скважин. При высокой газонасы­щенности углеводородными газами и сам газ может иметь определен­ную энергетическую ценность.

Агрессивные свойства воде обычно придают СО2 и H2S, а также О2, попадающий в воду чаще всего при выходе на земную поверхность, и кислотные газы вулканических терм.

Пример районирования территории по основному энергетическо­му показателю подземных вод — температуре показан на рис. 7.

Рис. 7. Распределение гидротермальных запасов по Томской области

Крупнейшими запасами термальных вод, достигающими 70 % общих российских запасов, обладает Западно-Сибирский нефтегазово­доносный мегабассейн. До 40…50 % геотермальных ресурсов этого ме­габассейна сосредоточены на территории Томской области. Термальные воды находятся здесь на доступной глубине 1.4 км и обладают колос­сальным энергетическим потенциалом.

По своим энергетическим характеристикам геотермальные воды Томской области относятся к низкопотенциальным и среднепотенци­альным и могут применяться не только для теплофикации объектов, но и для производства электроэнергии.

Наибольшим геотермальным потенциалом обладает центральная
часть Томской области, на которой расположены многие населенные пункты: Колпашево, Белый Яр, Подгорное, Парабель, Каргасок, Чажем — то, Инкино, Нарым, Большая Грива, Назино, Лукашкин Яр и др. На этой территории пробурено значительное количество нефтепоисковых сква­жин, выводивших на поверхность термальные воды с температурой на устье до 66 оС.

Наличие значительных запасов гидрогеотермических ресурсов, большого количества действующих или временно законсервированных водозаборных сооружений, мощной научно-методической базы и бога­того практического опыта, а также высокого спроса на энергию позво­ляет незамедлительно приступать к широкому использованию геотер­мальной энергии в Томской области. Уже сегодня можно выбрать опти­мальные технологии и обозначить первоочередные энергетические объ­екты, как, например, это показано на рис. 7. Энергоэффективность та­ких объектов следует ожидать достаточно высокой ввиду стабильности параметров энергоносителя, безопасности использования и практически неограниченных запасов термальных вод.

Комментарии запрещены.