1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Такой вывод согласуется с утверждением Хелгесона о том, что на территории геотермального района Солтон-Си соленость воды на глубинах 900 — 1200 м более или менее постоянна. Получение энергии нз горячих гвотермальных растворов 305 Таблица 6.1 Анапнэ растворов нз геотермвльных скважин в Солтон-Сн, Серро.Прнето н Юма 141 ) 10 600 1 250 ! 130 40 74 65 3 0,7 6,4 0,05 0,09 г) 9 694 12)) 0,66 =10 17 000 16 188 120 19 700 100 1 400 155 000 390 г) 30 259 000 1 000 ') Включая калий. г) Не указано, э)Пересчитано по Н 60 .
Отте отмечает также, что на проницаемость породы непосредственно вблизи скважины, возможно, неблагоприятное влияние окажет падение давления в стволе скважины в процессе эксплуатации. Уменьшение давления жидкости, находящейся в пласте, может привести к ее вскипанию, что в свою очередь вызовет осаждение минеральных 20 зак.
)4ыа Натрий Калий Кальций Литий Магний Стронций Барий рубнднй Цезий Железо Марганец Свинец Цинк Серебро Медь Кремний Хлор Бор Фтор Сера (всего) Обив)я мнне- рапнзвцня 50 400 17 500 28 000 215 54 400 235 135 14 2 290 1 400 102 540 г) 6 400 155 000 390 15 г) 258 973 53 000 16 500 27 800 2 то 10 440 250 70 20 2 000 1 370 80 500 г) г) 5 610 1 040 320 14 г) 27 57 г) г) г) г) г) г) 306 Глава 6 ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ 1,0 в й 4 б 'ч 0,0 0,4 07 Дажеениб Мде го солей в порах породы.
Отте указывает, что размещение и производи- тельность скважин в геотермальном районе Солтон-Си следует плани- ровать таким образом, чтобы предотвратить или хотя бы свести к ми- нимуму это осаждение. В работе Хелгесона ~4] приводятся данные о гидростатическом давлении для растворов геотермального района Солтон-Си. Согласно результатам измерений в шести скважинах, давление жидкости в них соответствует нормальному гидростатическому давлению для данной местности. По предварительным данным этот вывод справедлив и для других геотермальных площадок в районе долин Кочелла-Валли- Импириал-Валли — Мехикали-Валли, Данные Хелгесона представлены на фиг.
6.6. На фнг. 6.7, по данным Хелгесона, представлены взаимосвязь между температурой и давлением геотермальных растворов на любой глубине для некоторых скважин, а также температура и давление, необходимые для превращения жидких растворов в пар. Если давление Ф л г. 6.6. Результаты измерения давления в зоив перфорации шести геотврмапьных скважин. а скважина бь 1, "Спортсмен ", ° сквюена ть 1, "Эпмор '; е скважине ть 2П 0; о скважина бь 3 1101 с скважина ть 1, "стелт", о сквеиина В 1 1!д. 1 — соввнитепьнвя кривая дйя чистоя воды (профиль теьпературы для снвшиыы зь2ПЕ9; 2 — гидроствтическид градиент 9,7 кПвl м. Получение энергии из горячил геотпомвльных растворов 307 0 б,йт ЛЩ ЮО г00 200 300 Л30 гаилерашдле, '0 Ф и г.
6.7. Диаграмма давление — температура Ы. —" — кривая кипения Н О, — растворы из геотермапьнык сква- жин, — — профили температуры и давления а статическом состоя- нии, о — появлюие первого пузырька. в некоторой точке скважины искусственно понизить, раствор мгно- венно вскипит. ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКВАЖИН Данные о производительности четырех скважин представлены на фиг. 6.8. Данные Отте для скважины Ривер-Раич и данные Хелгесона для скважин всей геотермальной области Солтон-Си аналогичны. Производительность скважин высока.
Хелгесон отмечает, что в течение продолжительных (более 18 месяпев исследований производительности различных скважин не наблюдалось изменений энтальпии, температу- тч яд чт ф 20 г 3 х Ладзаеие «о урпзз, «)Па ф 166 б ф 1 г г Дабление «а лабаз раааа р „,МПа Ф и г. 6.6; Расходы гаотераапьных скважин в зависимости от давпения нв устье скважины )а) и на забое )б) )11.
1 — скважине Э 1 П Р, поток массы; 2 — скважина ат 1 ПР, поток растворю 3 — скважина и 2ПР, поток мессы! 4 — оквваинв м 2ПР, потокраствора.. 6 — скважине и 2ПР, поток перв; 6 — скважине Ю 1 )!Р, поток пдоз; 7 — скважина и 1, "Стейт" )из незаиреппанной части скважины)! 6 — скважина )а1 ПР и щ 1, "Спортомен"; 9 — скважина )и 2 ПР. Попучание энергии из горячих геотермапьных растворов 369 ры или химического состава растворов. Хелгесон далее указывает, что основными каналами для истечения геотермальных растворов могут служить естественные трещины в породах. Хотя в этих трещинах скапливается жидкость лишь из пор породы и они не являются основными резервуарами, тем не менее их проницаемость высока.
Возможно, именно они обусловливают высокую производительность скважин. Таким образом, чтобы скважина имела высокую производительность„она должна пересекаться с естественными трещинами. Обеспечить это пересечение не представляет трудностей, поэтому не составит никаких проблем создание таких мощностей потоков, которые бы удовлетворили потребности описанных вьзне электростанций. Следует отметить еще один момент, связанный с производительностью скважин. Как отмечает Отте, закачка отработанного раствора обратно в систему не представляет затруднений, так как фактически может закачиваться больше растворов, чем отбираться от системы. МЕХАНИЗМ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЗНЕРГИИ В СОЛТОНСКОЙ ВПАДИНЕ Наиболее важными в механизме получения геотермальной тепловой энергии в Солтонской впадине являются глобальные масштабы движущей силы, приводящей в действие весь механизм.
Нет сомнений в том, что она будет продолжать формирование общей геотермальной системы в Солтонской впадине в течение неопределенно долгого времени независимо от степени эксплуатации ресурсов этой системы. Хотя, конечно, скорость регенерации в настоящее время неизвестна. В механизме образования горячих геотермальных растворов в геотермальном районе Солтон-Си можно выделить два процесса: первый — просачивание воды и ее накопление в районе Импириал-Валли— Солтон-Си и второй — нагревание воды и растворение в ней солей. По-видимому, вода поступает в геотермвльный район Солтон-Си из двух источников. Большая часть воды стекает с окрестных гор, а часть может поступать из реки Колорадо.
Многие авторы (в том числе Хелгесон) пытаются оценить соотношение вкладов от этих двух источников главным образом потому, что именно оно определяет химический состав растворов Вода, поступающая в геотермальный район Солтон-Си и проникаю. щая на глубину более 900 м, нагревается теплом мантии Земли. 310 Гпааа 6 Еедми и ,„м ниии Л суееермеаае магмы Термодинамический анализ стеезем маемм Энергия в идеапь- ном соучае, МВт/0,1 м Ожидаемая жсергня, Мат/О, 1 м К.п,д.
системы, ся Схема 27,7 !1 С центробежным сепаратором С вторичным теппоноситепем Полного потока с 40,4 е вэ! е„, З 2В,Э 1В Ф и г. в.в. модепь образования разпома и подъема магмы в процессе обра- зования Соптонской впадины [1). Фактически эта вода становится частью конвективной ячейки (фиг.
6.9), питающей этот весьма глубокий источник тепловой энергии. Как уже отмечалось, Солтонская впадина является топографическим продолжением Калифорнийского залива. Оба они приурочены . к Восточному тихоокеанскому поднятию океанического хребта, имеющему глобальное значение.
Такие хребты являются основными структурами, раздвигающими земную кору и верхнюю мантию, и представляют области подъема горячих пород мантии. Восточное тихоокеанское поднятие внедряется в Северо-американский континент в районе Солтонской впадины. Елдерс и др. [21 описывают развитие событий после начального внедрения. На фиг. 6.9 показан разрез, проведенный параллельно основным сбросам горизонтального смещения земной коры. На фиг.
6.9,а два слоя коры лежат над горячей зоной мантии. Здесь с)( — точки разрьша поверхности Мохоровичича, а А и А' — точки отсчета для последующих перемещений. На фиг. 6.9,б показаны восходящее и поперечное расширения; впадина зарождается и частично заполняется осадочными породами. На фиг. 6.9,е в расширяющуюся впадину вторгается базальтовая магма возникают метаморфизм осадочных пород и гравитационное сколь- Попучвсие энергии иэ горячих гвотермапьных растворов 311 жение по наклонным плоскостям сброса. На фиг. 6.9,1 изображены процессы плавления пород основания (фундамента), и выдавливания риолитовой магмы.
Как зто следует из фиг. 6.9,б и с, развитие океанического хребта позволяет переместиться значительному количеству тепла к основанию пород, образующих Солтонскую впадину. Зтого тепла достаточна не только для нагревания растворов (конвективный элемент на фиг. 6.9,1), но может развиться даже вулканическая деятельность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
