1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 76
Текст из файла (страница 76)
С этой целью надо создать специальные опытные геотермальиые площадки, на которых будет происходить сбор информации и проверка расчетов, касающихся инженерных и гидрогеологических проблем. Такой подход позволит прогнозировать рабочие характеристики на основе соответствия фактических характеристик математическим моделям. Технические и орсализачионные лроблемы проалводсава. Технические и организационные проблемы производства решаются в зависимости от использования месторождения.
В настоящее время основными сферами использования являются выработка электроэнергии, отопление помещений„ производство минерального сырья и опреснения воды. К современным проблемам, не включающим производственное оборудование, но тем не менее требующим исследования, относятся: планирование использования земли (права на использование поверхностных и подземных вод и добычу минералов), определяемые законом правила производства геотермальной жидкости, многочисленные вопросы, связанные с зашитой окружающей среды (шум, химические отходы, сейсмическая активность, оседание почвы и т.п.), и закачка охлажденных жидкостей. Существует множество других, более обычных проблем, связанных с истощением скважин, повышением их продуктивности, коррозией и образованием отложений, сепарацией геотермальной жидкости и измерением расхода, а также с критической скоростью потока в трубопроводах и клапанах.
Существует одна важная проблема, которая сдерживает разработку геотермального месторождения. Это время между завершением сооружения скважины и завершением строительства электростанции, связанных с ней линий передач и прочих объектов. Поскольку при длительном неиспользовании скважины она может быть повреждена, в результате чего снизится ее продуктивность (кроме того, непроизводительно истощается месторождение), следует рассмотреть вопрос о промежуточном режиме эксплуатации электростанции и обеспечить рынок для этого периода добычи пара. Техлолосил и жеаоды ловыаелал лродуктвлосая скважины.
Эффективность методов повышения продуктивности скважин доказана опытом, накопленным в нефте- и газодобывающей промышленности. Многие из этих методов могут оказаться эффективными для повышения продуктивности геотермальных скважин. При этом скважины с малой продуктивностью могли бы стать экономически эффективными, Следует рассмотреть все способы повышения продуктивности; гидравлическое разрушение пород и тепловое растрескивание, обработку кислотой, химические и ядерные взрывы. Все они могут быть применимы для увеличения проницаемости пород и в равной степени эффективны как для эксплуатационных, так и для нагнетательных скважин.
Огромные полости, образующиеся в результате ядерных взрывов, могут найти дополнительное применение. Так например, их можно бь1ло бы использовать для сбора минеральных осадков, выпадшощих при испарении горячей воды, и (или) для обеспеченияпространстна для испарения жидкости под землей. Многие обширные геотермальные области неспособны обеспечить экономически выгодное производство энергии, но могли бы стать местом проведения научных исследований и сбора огромного количества ценной информации. Проведение в этих районах экспериментов по повышению продуктивности могло бы оказаться весьма выгодным.
Потенциальная энергия, которую можно извлечь из сухой горячей породы, по-видимому, очень велика, хотя существование таких ресурсов на небольшой глубине еще требуется доказать. Предполагается, что вблизи Мэрисвилла (шт. Монтана) на глубине 2 км расположено геотермальное поле с температурой порядка 500 С. Сопоставление измерений теплового потока и распределения значений ускорения силы тяжести указывает на наличие геотермального района, в котором, согласно предварительным оценкам, до глубины 5 км за счет снижения температуры горячей породы всего на 300'С можно получить энергии на миллиарды долларов. Если эти данныеподтвердятсл, необходимо заняться вопросом организации экономически эффективного производства.
Существует два метода извлечения энергии из горячей сухо й породы путем закачки воды в породу через искусственно созданные трещины. Первый метод состоит в создании резервуара путем гидравлического разрушения породы с возможным увеличением площади трещин за счет теплового растрескивания пород. Второй метод предусматривает создание трещин с помощью ядерного взрыва. Оба метода требуют дальнейших полевых экспериментов. Тепло, заключенное в вулканической лаве и магме, также может стать возможным источником энергии, который требует долгосрочной 384 Глава 8 Нрвдпажюнап программа поопвдоааппд 385 программы исследований методов производства этой энергии. Технология и межоды бурения. Исследование процесса бурения, о котором идет речь в данном разделе, направлено на улучшение современной технологии. Спрос на специцльное геотермцльное оборудование настолько мал, что фирма-производитель не может оправдать расходы на исследования и разработку нового оборудования.
Обычное же оборудование не выдерживает высоких температур. Особенно остро стоит вопрос о резиновых уплотнениях, клапанах, цементах, растворах, теплозащитных покрь1тиях,шумоглушителях и тль Субсидирование федеральным правительством контрактов с частными фирмами по исследованию и разработке этих проблем могло бы внести вклад в повышение безопасности и эффективности буровых работ. Кроме того, этими проблемами могли бы заняться федерцльные лаборатории.
Технология и стоимость буровых работ являются важным фактором в процессе разведки и использования природных ресурсов. Следует расширить исследования в области роторного и эрозионногобурения, бурения с электроплавкой и других способов бурения. Эти исследования рекомендуются для обеспечения исследований, связанных с оценкой геотермальных ресурсов. Разработка принципиально новых способов бурения была бы огромным вкладом в проблемы оценки и разработки геотермцльных месторождений. Аналогичная ситуация существует и в области измерительной аппаратуры, Для измерения температуры и давления и отбора проб породы из геотермальных скважин требуются приборы, работающие при высоких температурах. Большинство стандартных приборов непригодно для использования в геотермальных скважинах.
Анализ характеристик месторождения будет связан с большими трудностями до тех пор, пока не станут возможными надежные измерения. Методы эксплуатации и экономическая эффективность ЦЕЛИ В задачу рабочей группы, занимавшейся изучением методов эксплуатации и вопросами экономической эффективности разработки геотермальных месторождений, входило наметить программу исследований и разработок, в том числе опытных проектов, которые необходимы для разработки, усовершенствования и демонстрации методов эксплуатации геотермальных систем различных типов в широком интервцле температур. НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования, рекомендованные рабочей группой, охватывают следующие области: системы с преобладанцем паровой фазы, системы с преобладанием жидкой фазы, системы с аномально высоким давлением, системы термоэлектрического преобразования, системы с искусственно созданной трещиноватостью, а также вопросы экономической эффективности производства и создания демонстрационных установок.
Сираемы а преобладаппем паровой ~базы. Методы эксплуатации таких источников пара, как в,Лврдерелло или в долине Больших Гейзеров, хорошо разработаны. В таких системах сухой пар поступает непосредственно из месторождения и используется в качестве рабочего тела в турбине, приводящей в действие генератор. Возможность получения воды от такого рода системы весьма маловероятна. Состав и количество неконденсирующихся газов.в таком паре весьма различны. Для максимального повышения к.п.д. электростанции, уменьшения коррозии оборудования, а также из соображений охраны окружающей среды необходимо удцление этих газов. Уже в течение некоторого времени ведутся работы по программе, осуществляемой фирмой "Пасифик гэз эцд электрик", с целью решения вопроса о сокращении выбросов в атмосферу сероводорода, и можно надеяться, что эти работы будут успешно завершены.
На других месторождениях остро стоит вопрос о борьбе с выбросами аммиака и других газов. Твердые частицы, содержащиеся в паре, вызывают эрозию лопаток и клапанов турбины. С целью максимального снижения эрозии и сохранения рабочих характеристик теплообменного оборудования желательно по возможности вывести твердые частицы из потока пара до его поступления в эксцлуатационное оборудование.
Геотермцльные электростанции характеризуются повышенным уровнем шума, который необходимо снизить, В настоящее время удалось значительно снизить шум при выпуске пара из скважин, в процессе сброса давления в системе сбора пара и в ходе общих операций, осуществляемых на самой электростанции. Для решения проблемы борьбы с шумом разработана соответствующая технология. Вместе с влажным паром в эксплуатационное оборудование могут попасть растворенные соли. Кроме того, образующийся из силикатов кремнезем может вызвать обрастание турбин и ухудшить их рабочие характеристики, уменьшить расход пара в трубопроводе. 88 За».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
