1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Было установлено, что сжигание жидкого топлива для подогрева низкотемпературного пара оказывается экономически выгодным в периоды повышенной потребности в энергии. Скважины бурят с помощью роторного бурения, а их обсадка производится только на первых 50-100 м. Работа систем извлечения, сбора и распределения термальных вод автоматизировано Стоимость этой энергии для домовладельца составляет 0,09 цент/МДж, из которых 667,' приходится на стоимость распределения. Стоимость обогрева при использовании жидкого топлива в данном районе примерно вдвое выше.
В районе Хверагерди расположены самые большие в стране обогреваемые термальными водами теплицы площадью 105 тыс. м~, в которых выршцивают почти весь урожай помидоров, огурцов и салата Третья часть всех теплиц используется для выращивания цветов, Принадлежащая правительству исландская фирма "Кизильдьян" совместно с фирмой "Джонс Мэнвилл" в 1966 г. соорудила опь|тную установку по добыче диатомит а около озера Миватн.
В 1967 г. производство его составляло 12 тыс. т в год, но уже в 1970 г. оно было удвоено. ГеоТЭС. В 1959 г. фирма "Лакса пауэр уокс" построила ГеоТЭС мощностью 2,5 МВт. Эта расположенная вблизи озера Миватн уста- новка имеет выброс в атмосферу, и поэтому использует лишь небольшую часть энергии, содержащейся во влажном паре. Для увеличения перепада давлений при расширении пара можно добавить конденсатор.
Турбина работает при давлении на входе 1,014 МПа' и при противодшь ленин 0,123 МПа. При этом для производства 1 кВт ° ч электроэнергии затрачинается 42,2 МПж тепловой энергии. Лопатки турбины изготовлены из специального сплава с содержанием 10% хрома и 35% никеля. Пар получают из четырех продуктивных скважин глубиной 1000 м каждая. Используется роторное бурение.
Диаметр обсадки скважин: 406 мм на глубину до 30 м, 244 мм — до 200 м и 186 мм — до 600 м. Персяеяешвы. В Намафьядле около озера Миватн сооружается город. Предполагается транспортировать горячую воду ( 183'С) из установленных на устье скважин:сепараторов по трубам под действием силы тяжести на расстояние 3 км. Для исключения коррозии трубопроводов в системах обогрева помещений под действием воды с высоким содержанием серы планируется установить теплообменник, чтобы к домам подводилась нагретая пресная вода На севере Исландии к 1977 г.
должна была быть сооружена ГеоТЭС мощностью 55 МВт. Если сейча гестер альння шюргия обесп швает 50/ всей потребности в звертив для отопления, то к 1980 г. планируется довести эту цифру до 70ь/. ИТАЛИЯ Месторождение в Лардерелло обеспечивает получение из сухого перегретого пара - 400 МВт электрической энергии. Сравнительно новое месторождение в 11онте-Амиата также оказалось весьма перспективным. Оба месторождения расположены в гряде гор, тянущихся с севера на юг вдоль западного побережья Италии.
Расположение. Месторождения находятся на расстоянии-60 км южнее городов Пиза и Флоренция. Одно иэ них, в Лардерелло имеет я площадь 90 км, другое, в Монте-Амиата, 40 кмя. Геолочил. Месторождение в Лардерелло расположено под слоем неогеновых отложений — формаций типа флиша, которые составляют водонепроницаемый слой. Само месторождение образовано известняками и доломитами, пронизано трещинами и может рассматриваться как тектонически поднятый блок. Ниже расположена область с пониженной силой тяжести из-за присутствия кислых магматических пород на глубине 6 — 8 км. Вода получает тепло от магматической массы через боковые породы основания.
Структура месторождения в МонтеАмиата во м 50'С 100 м. л та во многом сходна. Градиенты температуры составл ют о я до / м. Электрическое сопротивление, определенное до глубины 1000 м, оказалось более 100 Ом ° м. 70 Гпввв г Гвотжтмвпьныв рврурсы нвн перспективны» ипточнин знвргии Уг Месторождение в Монте-Амиата является, возможно, единственным геотермальным месторогкдением, не имеющим никаких поверхностных термальных проявлений. Тем не менее оно оказалось весьма обширным, и здесь продолжается бурение скважин. т Ивяольвоваиве. Большая часть скважин имеет глубину менее 1000 м и дает пар с весовым содержанием газов до 5%. Температура на устье скважин колеблется от 150 до 260'С, причем с течением времени температура обычно возрастает. Средний расход изменяется в пре.
девах 50-100 т/ч. Давление при закрыпях скважинах изменяетси от 0,61 до 4,22 МПа. Лишь на совсем новых скважинах месторождения в Травале максимальные давления составляют 5,9-6,1 МПа Месторождения в Монт:Амиага (Итавия), Долине Больших Гейзеров (США) и МЖукаве (Япония) являотся единственными в мире, дающими сухой пар. Диаметры скважин больше, чем в Новой Зеландии, и в основном равны 340 мм. При бурении обычно используют тяжелый глинистый раствор, и всегда устанавливают специальные превенторы, предотвращающие выбросы.
Расход жидкости при бурении является показателем того, достигнут ли производительный слой. Обсадные трубы тщательно цементируются. С декабря 1969 по март 1975 г. в Лардерелло было пробурено 20 новых продуктивных скважин. Когда скважина пробурена, то вначале расход ее начинает быстро падать, достигая асимптотически определенного установившеюся значения. В Лардерелло, очевидно, наступило равновесие с питающими месторождение водами, и поэтому не следует ожидать увеличения его производительности. Было бы интересно провести закачку отработанных вод в продуктивные горизонты месторождения.
Геологи предполагают, что с момента поступления поверхностных вод в пласты до их выделения в виде пара проходит около 40 лет. Температуры пара на входе в ГеоТЭС здесь изменяются от 1 40 до 190 С. За последние годы (1972-1977) проводилась интенсивная разведка нового геотермального месторождения в Радикондоли, расположенного на 10-15 км юго-восточнее Лардерелло. Предварительно здесь на площади 70 кмг было пробурено 27 исследовательских скважин на глубины 25-200 м. Подробно была изучена работа шести скважин глубиной 630 — 1480 м.
Хотя во всех шести скважинах температура превысила 270'С, лишь три из них оказались продуктивными. Интересно также, что состав жидкости, полученной из двух рядом расположенных скважин, оказался различным. ГеоТЭС. При удаленных от ГеоТЭС изолированных скважинах используются неконденсационные турбины. Они просты и надежны, а для выработки 1 кВт электрической мощности требуется около 20 кг пара при давлении 0,47 МПа и температуре 185'С. Целесообразно использовать этот цикл при высоких содержаниях газов (до 30 вес.%).
Удаление же газов в конденсационном цикле весьма сложно. В новом неконденсационном цикле (мощностью 15 МВт) расход пара составил 13,8 кг на 1 кВт ч электрической энергии. В конденсационном цикле расход пара составляет 10 кг/ кВт ° ч. Конденсация пара осуществляется водой, охлаждаемой в больших башенных градирнях. Общая установленная мощность составляет 470 МВт, а в процессе эксплуатации получают - 400 МВт. Как указывалось, не следует ожидать дальнейшего роста мощностей в Лардерелло, так как производительность месторождения находится в равновесии с поступающей в него водой. Г!роизводимая на основной ГеоТЭС электрическая мощность намного превышает полезную мощность, что связано с затратами значительной ее части (20%) на работу насосов для неконденсирующихся газов. НОВАЯ ЗЕЛАНДИЯ Г>ольшое месторождение термальных вод и пара находится в Уайракее.
Горячая вода отделяется от пара и вскипает при низком дав-" лении. Здесь вырабатывается - 180 МВт электрической мощности. Производительность нового месторождения в Бродлендсе достаточна для выработки аналогичной мощности. Расяолоягввве. Месторождение в Уайракее является частью большого геотермального поля, простирающегося от озера Таупо до Роторуа. Оно занимает территорию шириной 32 и длиной 240 км. Расположено оно в грабене. Район изобилует выходами пара и кратерами кипящей грязи, и поэтому о нем было известно уже очень давно. Геология. Месторождение покрыто рядом слоев. Верхний слой мощностью- 90 м состоит из легкой пемзы, ниже расположен второй слой из непроницаемого, плотного, тонкозернистого песчаника и аргиллита мощностью 30 — 60 м.
Следующий олой состоит из пористой трещиноватой массы — сцементированной и растрескавшейся пемзы и риолита. Еще ниже расположен слой массивного игнимбрита мощностью 600 м. Игнимбриты представляют собой плотные породы, образовавшиеся при высокой температуре в процессе извержения при спекании и уплотнении оседавших раскаленных частиц. Возраст месторождения около 500 000 лет. В этом районе происходили интенсивные сбросы.
Полагают, что именно они являются теми уходящими в глубину проницаемыми зонами, по которым горячие флюиды поднимвиттся к поверхности. 72 Гпаээ 1 Гэотвпмвпьные ресурсы кэк пьрспекткэный источник энергии тэ Использование. Продуктивные скважины в этом регионе дают пароводяную смесь. Около половины скважин работает при давлении 0,55 МПа, остальные — при 1,24 МПа. Наибольшая глубина скважин 1220 м, наименьшая — 170 м.
Средняя глубина продуктивных скважин 670 м, а диаметр 203 мм. Средняя производительность пара 21,8 т/ч, а максимальная — 655 т/ч. Пар подводится к зданию ГеоТЗС по трубопроводу длиной 3660 м. Максимальная температура пара 260'С. Расположение скважин с интервалом в 27 м„по-виднмому, не сказывается на их производительности. Было отмечено общее снижение температуры и давления, однако предполагают, что выработку энергии можно поддержать на прежнем уровне, если использсвать большую долю сбрасываемой горячей воды, вызывая ее вскнпание с целью получения пара В целом используется лишь ° 7'У, всего геотермального тепла.
Участок бурения укрепляют путем закачки в грунт до начала бурения примерно 65 т цемента для образования бетонной подушки. Чтобы избежать выброса жидкости и пара используют тяжелые буровые растворы. Циркуляция раствора обычно нарушается при вскрытии продуктивных формаций.