1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 69
Текст из файла (страница 69)
месторождение Соц-Раич-Нопал. Какого-либо поселка, связанного с этими месторождениями, здесь нет, а население очень рассеяно. К югу от месторождения Соц-Раич-Нопал находится заповедник Лагуна-Атакоза, а в 10 км на восток от района Тэнериас находится лагуна Мадре. Это внутреннее море играет большую роль в разведении и промысле рыбы. Порт-Мансфилд, изолированный поселок на восточном берегу лагуны, является центром рыбоводства как в лагуне, так и на побережье Мексиканского залива, поскольку он имеет выход в залив через проток Порт-Мансфилд.
Население Порт-Мансфилда значительно выросло эа последнее десятилетие в отличив от других поселков в графстве Уилласи, численность населения которых после %-х годов сократилась. ГеоьраЯил и ьидролоьил лаьяяы Мадре. Лагуна Мадре является длинным узким прибрежным заливом, простирающимся от залива Корпус-Кристи на юг к дельте реки Рио-Гранде. Она заключена между берегом материка и узким песчаным наносом, известным как остров Падре. Лагуна очень мелка: средняя глубина составляет менее 1 м, а максимальная — не более 3 м.
Дно лагуны имеет небольшой уклон и изобилует отмелями и углублениями. Ширина лагуны 5— 0 км и зависит от сезонных и метеорологических условий, определяю- щих уровень воды. Большая часть береговой линии периодически затопляется, и по- этому бывает трудно определить ее действительные границы. По- средине лагуны Мадре, южнее залива Баффин, находятся скопления ила и песчаные наносы, которые затопляются только при самом боль- шом подьеме воды. Эта отмель разделяет залив на две части.
Се- верная, или верхняя, часть лагуны Мадре рассматривается в данном разделе. В северной части лагуны, где к ней примыкает залив Кор- пус-Кристи, имеется длинная поперечная отмель, исключающая вод- ный обмен с Мексиканским заливом„за исключением периодов зна читального подъема воды. Практически залив Корпус-Кристи связан в лагуной Мядре только береговым каналом и узким входом на базу военных кораблей. В верхней части лагуны имеются несколько не- больших, естественно образовавшихся песчаных островков, иэ кото- рых самыми крупными являются Северный и Южный острова Берд- Айленд и остров Пита.
Возможно, самой примечательной особенно- стью залива является береговой искусственный канал шириной 30 м и глубиной 3,7 м. Песок и ил иэ канала.образовали перемычку дли- ной 26 км в самой северной части залива, несколько проходов в ко- торой обеспечивают водный обмен между восточной и западной час- тями лагуны. Южнее перемычки образовалось множество островков, расположенных по обе стороны канала, Донные отложения в заливе около острова Падре в основном об- разованы песком, а также песком и глиной с основного материка . Волны здесь слабее из-за ограниченности пространства и небольшой глубины, а воды в основном мутные. В таких неглубоких водах из- за непрерывного взбалтывания волнами может осесть очень мало взвешенных веществ. Здесь постоянно дуют сильные ветры со сред- ней скоростью 14 — 22 км/ч, в основном в юго-восточном направле- нии.
Примерно 7 месяцев в году они вызывают сильное волнение по- верхности в дневное время, лишь немного затихая на ночь. Вслед- ствие преобладания юго.восточньш ветров волнами разрушены главным образом западный и северо-западный берега и только здесь образо- ваны отмели. Течения связаны с ветрами, которые определяют морские прили- вы. Поэтому, когда дуют северные ветры, то течение направлено на 362 Гпввв 7 0,09 0,2 0,25 Радиус скважины, м Вязкость воды, мПа с Пористость песчаника Проницаемость песчаника ()а), дарси высокая средняя (для побережья Мексиканского залива) 0,3 0,05 Твбпицв 7.2 Дебит скважин (1) 1,02 1,93 4,66 7,2 9,1 17,6 6,66 10,6 2бо.1 41,6 49,1 96,3 1 2 б 6 10 20 23 Эаа.
~аею юг, и наоборот. В более глубоких водах были обнаружены противоположные течения. Периодические приливы и отливы почти отсутствуют. Подъем и снижение уровня воды зависят от силы ветра, который может вызывать приливы до 1 — 1,2 м. Зти приливы непериодичны, но играют важную роль в регулировании водного обмена с Мексиканским заливом. Приливы весной и во время дождей вызывают подъем воды до 5,5 м. Воды в заливе очень соленые. Соленость зависит от времени года, а также бывает различной в разные годы.
Она изменяется также в направлении с севера на юг и зависит от метеорологических условий и количества поступающей через канал воды с материка. Соленость изменяется от 110 до Р3 г/л, в среднем составляя 35 45 г/л. Залив неглубокий, и поэтому температура воды в нем соответствует температуре воздуха. Зто означает, что существуют значительные суточные и сезонные изменения температуры. Летом температура водь1 изменяется в пределах 24 — 32' С на глубинах более 0,60 м, а на более мелких местах превышает 35 'С.
Суточные изменения температуры воды достигают 5 'С на больших глубинах, а на малых глубинах могут быть еще большими. Зимой холодные сильные северные ветры охлаждают воду почти до 0 "С. Влияние па окружающую среду. Вопросы влияния на окружающую среду были рассмотрены при описании участка Себастиан.
Единственным различием между участками в этом плане является расположение Порт-Мансфилда непосредственно у входа в Мексиканский залив. Поэтому слив из сборного бака. здесь будет производиться непосредственно в залив, а не в проток, как это предполагается делать в Себастиане, что исключит возможность загразнения окружающей среды. РАСЧЕТ ДЕБИТА СКВАЖИН МЕСТОРОЖДЕНИЙ Подробные карты геологических структур и распределения отложений на Техасском побережье Мексиканского залива показывают, что область с аномально высоким гидростатическим давлением разделена на блоки тектоническими разломами и изменениями горных пород в этих заполненных водой песчаных блоках, которые целесообразно рассматривать как отдельные месторождения.
Приводимые ниже расчеты относятся к модели месторождения. Возможности освоения трех геотермвпьных ре1онов США 363 Рассмотрим зону с аномально высоким давлением мощностью 1,6 км, начинающуюся на глубине 3660 м и состоящую наполовину из песчаника и наполовину из аргиллита глинистого сланца). Площадь зоны 32 х 48 км. В расчете приняты следующие основные параметры; При этих параметрах дебит одной скважины в данном несторохдении может составить 7„95 ° 10' т/сут.
Были проведены расчеты для определения оптимального числа скважин и общего ожидаемого дебита при двух принятых значениях средней проницаемости. Результаты приведены в табл. 7.2. В расчетах не учтено влияние расширения растворенных газов и отжатия воды из аргиллитов, которое должно приводить к увеличению дебита скважин. Следовательно, приведенные в табл. 7.2 цифры являются заниженными, Расчет тепловой энергии, извлеченной из горячей воды, проведен при начальной температуре 163 С и конечной температуре 100 "С. Температурный перепад 63 'С должен обеспечивать 246 кДж/кг. Считая к.п.д.
преобразования энергии равным 10%, получаем, что для производства 1 кВт электрической Збе Говея т Возмовности освоения трех геотермеяеных раеонов СШЯ Збб мощности необходим расход воды 3,44 т/сут. Скважина с суточным дебитом 7,95 ' ° 10в т горячей воды позволит тогда вырабатывать 2,5 МВт. Если пренебречь механической энергией, которую вода из скважины имеет при атмосферном давлении, то при двух заданных значениях проницаемости получаются следующие мощности; 190 скважин й = 0,3 дарси 475 МВт 35 скважин 5 = 0,05 дарси 88 МВт Дополнительную мощность, составляющую 30% от указанных величин, можно получить, если использовать энергию среднего давления горячей воды на устье скважины. Теперь рассмотрим проблему оседания после эксплуатации установки в течение 20 лет.
Расчеты проведены для худшего случая, т.е. для случая максимальной мощности при 5 = 0,3 дарси. Общее количество воды в месторождении (при существующем давлении в месторождении) составляет 28,4' ° 101о т. При геостатическом коэффициенте 0,8 давление на забое скважины будет равным 68,7 МПа. Заметим, что потребление воды в течение 20 лет (9,85 10е т) составит 3,5'„' всего ее количества, Коэффициент расширения воды равен 7,3 10-1о Па-1, а относительное уменьшение объема пор 4,37 ° 10"1 о Па-1, что дает общее снижение объема месторождения 11,68 ° 10-то Па-1. В предположении об отсутствии растворенных газов и отжатия воды из аргиллита (глинистого сланца) перепад давлений, необходимый для получения в течение 20 лет требуемого количества воды„составит 3,5 ° 10-л — — = 30 МПа. У Вначале давление на устье скважины должно составлять 31 МПа, а через 20 лет эксплуатации оно должно упасть до 0,7 МПа, что справедливо при только что сделанном допущении.
Перепад давления в месторождении, равный 30 МПа, приводит к смыканию пор, составляющих 4,37 ° 10-1о х 30 10е, или 1,3~ объема песчаника монбюстью 800 м., Принимая, что» 1/3 часть пор сомкнется в вертикальном направлении, получаем, что за 20 лет эксплуатации произойдет оседание поверхности земли на 3,5 м. На практике использованная вода будет эакачиваться в месторождение на глубину 1500 — 1800 м, где гидростатическое давление является нормальным, тем самым снижая поверхностный эффект оседания на глубине 3660 м. Для рассматриваемого в этой главе случая наиболее подходящими являются расчеты электрической мощности, получаемой при эксплуатации одной скважины, а не данные, касающиеся всего месторожт дения.
Параметры, использованные в приводимых ниже расчетах, относятся к участку Себастиан. Глубина залегания песчаника, м 4360 — 4570 Мощность, м 214 Температура, 'С 160 Давление в месторождении (среднее), МПа Общая соленость, г/л Проницаемость, дарси Пористость Площадь месторождения, кмх Гидростатическое давление на забое на глубине 4,45 км, МПа 43,5 Давление на устье скважины, МПа )34,4 82,5 2 — 6 0,1 — 0,14 '"0,25 э'777 Вновь примем, что дебит одной скважины составляет 7,95 10е т/сут. Злектрическую энергию можно получать путем преобразования как тепловой, так и механической энергии воды. Если принять, что единичная скважина будет работать в течение 5 лет, то можно ожидать, что давление на ее устье существенно не понизится. Если перепад температур для воды будет составлять 160 — 93 С, то при этом будет получено 279 кДж/кг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
