1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Очень высокое содержание фтористых соединений в воде из некоторых скважин в бассейнах Мескуит и Дедман делает такую воду непригодной для питья. Хотя и не были обнаружены воды с очень высокими температурами [9), следует отметить, что температуру измеряли лишь для 22% всех скважин в этом районе. Высокая температура в скважинах (59 'С и выше) была обнаружена на частных землях, расположенных в нескольких километрах от границ участка (частное сообщение Д.В. Клика, 1972 г.). Именно эти не использованные пока скважины указывают на возможное наличие геотермальных ресурсов. В связи с высокой температурой воды в скважинах, расположенных вблизи военной базы в Туэнтинайн-Палмс, и в связи с наличием молодых лавовых потоков, связанных с вулканами Амбой и Писга, предполагалось начать в этом районе дополнительные работы по обнаружению месторождения горячих вод.
УЧАСТОК В РАЙОНЕ ОЗЕРА ЧАЙНА Район Косо-Хот-Спрингс, расположенный около озера Чайна (шт. Калифорния) и находящийся в ведении ВМС США, был выбран первым для изучения. Район представляет собой очень неровную территорию, включающую отлогую долину и чрезвычайно крутые склоны, и занимает ° 1000 км от 35'40' до 36' 10' с.ш. и от 177 35' до 177 55' з.д. в графствах Инно и Керн. Среднегодовая норма осадков здесь составляет 11 см, а среднегодовая температура 18 'С; сезонные колебания температуры составляют от †!1 'С зимой до 48'С летом.
Большое число геологических, геохимических и геофизических данных по этому району содержится в отчетах [11 — 14]. В этих отчетах приводятся, в частности, данные по расположению существующих водяных скважин, их разрезы, данные о химическом анализе вод. Рекомендуется проведение дальнейших работ по составлению детальной геологической карты поверхности и завершению геохимической и геофизической разведки. Предлагается также пробурить 4 — 6 скважин на глубины не менее 100 м.
При выборе их местоположения следует использовать сейсмоакустические данные и данные по электрическому сопротивлению. Для определения относительной величины тепловых потоков в данном районе следует провести по крайней мере одно определение теплового потока в непродуктивной зоне. Дальнейшие работы рекомендуется сосредоточить на разведочном бурении с целью определения размеров месторождения. Айдахо ПРЕДПОСЫЛКИ Приведенная ниже информация заимствована из отчета [15). Южная часть штата Айдахо по экономическим соображениям является одним из наиболее перспективных районов США для сооружения 362 Гпава 7 Возможности оояовнип трах гвотврмапанык рвяонов США 383 ГеоТЭС из-за неглубокого залегания продуктивных зон месторождений.
Этот район считается геологами наболее молодой частью основной вулканической рифтовой зоны. Долина реки Рафт, выполненная осадочными отложениями, разделенными тектоническими разломами, простирается с севера на юг и скрещивается с основной вулканической зоной, известной как долина реки Снейк. Именно в бассейне реки Рафт из многих скважин, бурение которых проводилось для ирригационных целей, неожиданно была получена теплая и даже горячая вода. Две из них, пробуренные на глубину 120 и 165 м, дают кипящую воду из артезианского пласта. Они находятся вблизи Молта, где расположено управление фирмы "Рафт ривер рурал электрикал", обеспечивающей снабжение электроэнергией территории плошадью 26 тыс. кма на юге центральной части шт. Айдахо, в северо-западной части шт.
Юта и в северо-восточной части шт. Невада. Наличие горячей воды около Молта побудило эту фирму провести предварительные геологические исследования для определения целесообразности сооружения здесь ГеоТЭС. К работам присоединилась также фирма "Аэроджет нуклиа", ведущая совместные работы с Комиссией по атомной энергии США на ядерной установке, расположенной в 60 км к северу от области, обслуживаемой фирмой "Рафт ривер электрикал". Фирма "Аэроджет нуклиа", в частности, должна была собрать дополнительные геофизические данные о долине реки Рафт.
В отличие от месторождения сухого пара в Долине Больших Гейзеров (Северная Калифорния)месторождение в долине реки Рафт содержит перегретые воды ( 150'С) и аналогично другим таким же геотермальным системам на северо-западе США. Температуры здесь не соответствуют экономически выгодному производству электрической энергии. До сих пор не показана экономическая целесообразность и отсутствуют эффективные методы извлечения энергии из таких низкотемпературных источников.
Хотя соленость вод здесь низка по сравнению хотя бы с водами месторождения в Серро-Прието, пока неизвестны способы эффективного использования заключенной в них тепловой энергии в течение продолжительного времени. Если' дальнейшие геологические и геофизические исследования все же укажут на возможность использования этой теплоты и на целесообразность разработки соответствующего проекта [15] и для этого найдутся средства, то Комиссия по атомной энергии США и фирма "Аэроджет нуклиан берутся спроектировать и построить здесь ГеоТЭС. Фирма "Рафт ривер рурал электрикалн займется вопросами аренды находящихся в частном владении земель, которые выбраны для сооружения ГеоТЭС.
Она также обеспечит передачу и использование получаемой электроэнергии. Комиссия по атомной энергии намеревается осуществлять надзор и руководство эксплуатацией этого геотермального месторождения, которое хотя и характеризуется высокой конвективностью системы, но расположено в районе, где запасы подземных вод крайне чувствительны к количеству извлекаемой из системы воды. В связи с этим рассматривается возможность закачки как использованной воды, так и холодной воды из другого источника. Рассматриваемый район является идеальным для демонстрации возможности извлечения энергии из слабо перегретых вод.
Темпера. тура 150 'С является нижним пределом для нормальной работы обычных паротурбинных систем. Температура воды из близкого к поверхности водоносного слоя бассейна реки Рафт достигает примерно ~" 10 'С. При такой температуре холодной воды температура перегретой воды 150 'С может быть удовлетворительной с точки зрения к.п.д. цикла Карно.
В качестве рабочей срцды при этом можно было бы использовать низкокипящую органическую жидкость, однако необходимы специальные технико-экономические проработки и сопоставления, которых пока нет. Намечалось, что демонстрационная ГеоТЭС будет иметь паровой и бинарный (с вторичным органическим теплоносителем) циклы в зависимости от нижней температуры цикла и от солесодержания горячей воды. Предполагалось ввести установку в действие в 1977 г. Основными целями проекта являются. 1. Продемонстрировать целесообразность извлечения энергии из гидротермального месторождения при полной закачке в него использованной жидкости, причем закачка должна увеличить продуктивность месторождения, максимально ослабить влияние-на окружающую среду и свести к минимуму истощение источника энергии.
2. Продемонстрировать экономическую выгоду производства электроэнергии при проектных и рабочих характеристиках ГеоТЭС, работающей при температурах жидкости ниже предельных для совре'- менного уровня развития техники ( 'т170 'С). Краткая сводка состояния дел по осуществлению проекта. 1. Геологическая служба должна была проводить работы по проекту совместно с Университетом.в Бойзе в 1973— 1974 гг. Весной 1974 г. геологические и геофизические 384 Гиввв 7 Вовмовиости оевоаиии трвх гвотврмвльиых ргв!онов США 385 исследования предполагалось закончить. 2. Должна была выполняться программа по бурению неглубоких скважин с целью выявления наличия подземных вод, необходимых для эксплуатации геотермального месторождения. К марту 1974 г.
было завершено бурение 18 скважин на глубину порядка 30 м. 3. Проведены переговоры с двумя буровыми фирмами и предпринимаются усилия для обеспечения достаточного количества бурильньпгтруб с большим сроком службы. 4. Начато изучение энергетического цикла и предварительное проектирование теплообменников двух типов: для низкотемпературного цикла с парообразованием и низкотемпературного бинарного цикла с органическими жидкостями.
5. Установлены контакты с фирмачи аЮта пауэр энд йта ла ' Айдахо пауэр с целью выяснения, как выполнение проекта будет способствовать в будущем обеспечению местных потребностей в энергии. СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТА Г еологическая служба США начала работы по геологической и геофизической разведке долины реки Рафт в конц 1973 . П б но 18 но 8 неглубоких скважин (глубиной 30 м и диаметром 140 мм). Для двух скважин пришлось использовать роторное бурение, так как на глубине 3 — 3,5 м были встречены твердые скальные породы. Наибольшая температура 48 'С наблюдалась на забое скважин глубиной 9 и 12 м, расположенных в восточной части долины. Хотя с помощью этих скважин предполагалось в основном изучать особ ос енности циркуляции подземных вод вблизи поверхности, обнаруженные темпе атуры указывают на циркуляцию нагретой воды с глубины к поверхности.