1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Геологические исследования, необходимые для создания основы для интерпретации данных, включают: определение возраста, размера и характера магматических и вулканических образований, связанных с конвективными гидротермальными системами: исследования природы структурных особенностей, херактеризуняцих местоположение конвективных гидротермальных систем и систем с непроницаемыми породами: связь конвективных гидротермальных систем с обширными областями с повышенным тепловым потоком. Геохимичесхае мвжодм.
Геохимическая разведка геотермальных ресурсов сводится к химическому анализу проб воды и газов из высокотемпературных и низкотемпературных источников, из мест выхода пара на поверхность, неглубоких скважин и поверхностных потоков. Данные этого анализа используются для определения состояния теплоносителя на глубине, оценки минимальной температуры на глубине, оценки постоянства притока воды, предсказания химического состава воды на глубине и определения источников питания. Геохи мические данные, накопленные в ходе разведки, также представляют ви Зак. м650 370 Гпввв 8 Предложенная прогрвммв исвпвдоввнив 371 интерес на стадии эксплуатации геотермального месторождения, и потому важно сохранить их на будущее.
Хотя некоторые гидрогеохимические показатели представляют ценность и находят применение в ходе геотермальной разведки, другие могут служить в настошцее время лишь качественными показателями или вообще не поддаются интерпретации на основе существующей теории и эксперимента Необходимо исследовать химические, физические и термодинамические свойства растворов в интервале температур 100 — 400'С, зависимость химического состава геотермальных растворов в естественных условиях от первоначальной температуры породы (до бурения), изотопный состав воды и различных растворенных компонентов, в особенности газов. Элеииричеоиие жеиоды.
До настоящего времени измерения электрического сопротивления являлись одним из основных способовобнаружения геотермальных полей. Геотермальные системы характеризуются термически иццуцированными изменениями удельного электрического сопротивления. Оценки фактической температуры и объема системы во многих случаях затрудннются из-за колебаний сопротивления, связанных с изменениями пористости породы, солености воды, ' структуры породы и частичного вскипания воды. Очень важно выяснить, как изменяются пористость породы, сто. пень солености воды и давление в реальных геотермальных месторождениях, с тем, чтобы интерпретация полученных данных могла производиться с большей уверенностью. Кроме того, необходимо улучшить методы полевых измерений сопротивления и методы определения истинных значений сопротивления по результатам полевых измерений.
Возможно, особенно эффективным окажется использование других методов разведки для улучшения интерпретации данных по электрическому сопротивлению. Кроме того, необходимо дальнейшее развитие таких электрических методов, как измерение сопротивления при постоянном токе, измерение эквипотенциала, а также электромагнитные, теллурические и магнитотеллурические методы.
При разведке крупных месторождений могут представить интерес аэрометоды. Сейсмические жвиоды. Исследование отражения и преломления волн может быть использовано для определения структуры пород потенциальных геотермальных районов. Помимо классических опытов по регистрации времени прибытия сигнала, необходимо провести дополнительные исследования поглощения и затухания волн и изменения частоты волн в известных высокотемпературных системах. Гео- термальные районы характеризуются высоким коэффициентом затухания и сдвигом к более низким частотам распространяющихся сейсмических волн. Возможно, эти данные можно использовать в качестве показателя внутренней температуры бассейна Подробные исследования, проведенные в Исландии, в Зль-Сальвадоре и США (шт. Калифорния), указывают на тесную связь сейсмической активности с геотермальными полями.
Подземные толчки происходят на небольшой глубине (6 км) и явлщотсядовольно слабыми. Точное определение картины землетрясения облегчает выявление границ разломов, во которым горячий раствор может подниматься до уровня, доступного для бурения.
Хотя большинство специалистов сходятся во мнении, что снижение геотермального давления скорее уменьшит опасность землетрясения, чем увеличит ее, необходимо понять причину таких толчков и оценить влияние геотермальных теплоносителей и высоких температур на подверженность пород расколам и смещению. С этой точки зрения следует изучить потенциальные и разрабатываемые геотермальные районьь С геотермальными районами в Новой Зеландии и в долине Импириал-Валли на юге Калифорнии соотносятся области с высоким уровнем фонового движения пород (сейсмический шум).
Наблюдения за сейсмическими шумами в потенциальных геотермальных районах ведутся во многих странах. Следует провести исследования, чтобы оценить колебания шума во времени и пространстве, характеристики опознанных источников шума, спектры шума и его когерентность, направление его распространения и кажущуюся скорость, местоположение источников шума и его причину. Мвиоды грвввааиионных в мавиииных измерений.
Гравитационные и магнитные особенности геотермальных систем сильно различаются в зависимости от геологических условий местности. Не существует простого ответа на вопрос о том, какой тип аномалии следует ожидать в том или другом месте. Однако эти методы оказались полезными при разведке известных геотермальных бассейнов для определения общих структурных особенностей и при выявлении потенциальных геотермальных систем. Их следует считать методом рекогносцировки при описании районов, которые могут оказаться геотермальными. Требуется дополнительно исследовать вопрос о причине таких аномалий, связанных с известными геотермальными полями, а также выяснить, можно ли их считать показателем внутренней температуры системы. 373 Граве В Предпояеппап программа псспедсввн>Я 373 Тепловые меводы. Измерения тепловых характеристик дают возможность непосредственно оценить размер и потенциал геотермальной системы.
С точки зрения стоимости и эффективности их можно расположить в следующем порядке: измерения температуры на поверхности, распределения геотермического градиента, определения теплового потока. Необходимы дополнительные измерения регионального теплового потока, чтобы уточнить предварительные оценки известных геотермальных ресурсов. Необходимо всестороннее исследование с целью определения соотношения между градиентами температуры, распределением изотерм по глубине и геометрией геотермальных систем. Требуется также провести измерения температур в лабораторных ус. ловких на моделях геотермальных систем.
Необходимы гидрогеологические исследования, чтобы полнее понять влияниедвижения подземных вод на локальные геотермические градиенты. Буревие. В СШЛ разработаны надежные методы бурения на глубины от сотни метров до 7500 м при температурах до 200'С. Скважины для измерения грациента температуры бурят с помощью методов, используемых при проходке скважин для сейсмических взрывов. Для этих измерений требуются неглубокие скважины малого диаметра Существующие методы достаточно эффективны и недороги, поэтому дополнительные исследования не требуются. Скважины для измерения теплового потока бурят методами, применяемыми при разведке полезных ископаемых Эти методы надежны, хотя стоимость работ выше, чем при бурении скважин для измерения градиента температуры. Число скважин для измерения теплового потока не настолько велико, чтобы оправдать расходы на исследования, нш1равленные на снижение стоимости этих работ.
Скорее следует рекомендовать использовать существующую технологию бурения. Лпробирование пластов в скважинах, не обсаженных трубами, может дать полезную исходную информацию для разведки геотермальных месторождений с жидким теплоносителем. Не решена зацача определения интервала взятия проб в рыхлых песчаниках и в трещиноватых породах бассейнов. Исследования в этой области были бы полезны для проектов по разработке геотермальных ресурсов, добыче нефти и газа и получению воды.
Дешевый способ извлечения образцов породы вместе с заключенной в них геотермальной жидкостью мог бы облегчить моделирование геотермальной ячейки. Измерительная аппаратура, имеющаяся в настоящее время, работает неудовлетворительно при температурах выше 200'С. Необхо- димо немедленное исследование методов передачи информации из забоя скважины на поверхность. Создание дешевых буровых растворов, обладающих низкой'плотностью и малой вязкостью, не чувствительных к колебаниям температуры, с высокой теплопроводностью и высоким поверхностным натяжением улучшило бы технологию бурения и тем самым снизило бы его стоимость, одновременно обеспечив максимально возможное ненарушенное состояние забоя скважины.
Для будущих программ потребуется документация всех полученных данных. Консервация и хранение кернов, образцов породы и записей в рабочих журналах потребует средств, которые нельзя отнести в рубрику собственно исследования; однако без этих расходов невозможс но эффективное проведение работ в данной области.
Фуидамеавальвые исследовапвл, Существует настоятельная потребность в изучении физических свойств пароводяных смесей, типичных для геотермальных систем. Зта информация необходима для облегчения интерпретации результатов геофизической разведки и для определения оптимальных условий эксплуатации. Необходимы исследования в области геотермии и гидрогеологии, чтобы лучше понять природу источника энергии в геотермальных системах, которые могут быть разработаны, а также основных механизмов передачи энергии (теплопроводностью, конвекцией и излучением) в коре и верхней части мантии.
Кроме того, представляет большой интерес механизм передачи энергии в конкретных геотермальных системах (теплопроводность, конвекция однофазных и двухфазных теплоносителей). Требуется изучение размещения геотермальных систем, пригодных для эксплуатации, в свете современных теорий наук о земле (модели распространения океанических и платформенных тектонических структур), чтобы установить закономерности распределения геотермальных аномалий по всему земному шару.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
