1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Новые методы разведки Этот раздел написан по материалам обзора новых методов разведки геотермальных месторождений [17), дополненного некоторыми данными, опубликованными в трудах Второго симпозиума по освоению и использованию геотермальных ресурсов [6). До недавних пор для выявления геотермальных месторождений применялось лишь бурение в районах с проявлением геотермалЬной активности в виде гейзеров, фумарол и термальных источников.
К сожалению, подобные поверхностные проявления не всегда соответствуют действительным условиям под поверхностью земли [18), и во многих таких районах разработки геотермальной энергии оказываются нецелесообразными. В то же время имеются районы, в которых поверхностные проявления отсутствуют, а подповерхностные условия благоприятны для освоения и использования геотермальных ресурсов. Поэтому необходимо использовать более сложные методы разведки, которые дополняют или дают новую информацию к получаь мой лишь по поверхностным проявлениям.
Начальной стадией любой программы разведочных работ является геологическая рекогносцировка месторождения и составление соответствующей карты. Структурная геология особенно важна при опеделении геотермальных аномалий. Крупнопадающие смещения ред или смещения типа надвигов типичны для геотермальных местор ождений и, по всей видимости, способствуют проникновению поверхностных вод на большие глубины [19). Структурные впадины, такие как область озера Солтон-Си (шт. Калифорния) или район Рис-Гранде (шт. Нью-Мексико), являются подходящими крупномасштабными структурами для получения геотермальной энергии. Фотографическое картирование, позволяющее быстро изучить большой район, используется для составления крупномасштабных геологических карт.
Данные о структуре и литологии могут быть получены непосредственно с поьющьш аэрсфотосьемки, позволяющей также выявить тепловое состояние поверхности [20-22). Очень близка к фотографическому картированию инфракрасная аэросъемка (включая космическую) [21, 22].Поскольку такая съемка чувствительна к теплоте, то она позволяет выявить районы с поверхностными и подповерхностными аномальными тепловыми потоками [23, 24). В последнее время установлено, что цейным критерием для выявления геотермальных месторождений могут служить определенные изменения растительности [26). Некоторые типы растительности с изменением температуры меняют свои свойства.
Внезапное изменение астительности может служить ориентиром изменения режима р грунтовых вод. Следующим этапом программы разведки является геохимический анализ подземных вод, включающий отбор проб и изучение испарений, а также парового конденсата термальных вод. Такой геохимический анализ должен обеспечивать получение трех важнейших показателей: температуры воды, времени пребывания ее в системе и содержания в ней хлоридов. Максимальная температура воды является указателем 40 гпввв 1 Гвотермвльные ресурсы квк лврслективныя источнин внвргии В! наиболее целесообразного места для извлечения геотермальной энергии.
По поводу времени пребывания воды в системе в работе [19) сказано: "Если вода довольно долго находится в месторождении, то это свидетельствует о медленной его "перезарядке", т.е. о его исчерпании и нецелесообразности его освоения". В работе [26) предложен метод выявления различия между системами с сухим и влажным паром. Системы с сухим паром характеризуются наличием термальных источников, содержащих сульфаты и незначительное количество хлоридов.
Системы с влюкным паром отличаются высоким содержанием хлоридов. В настоящее время разрабатывается перспективный вид разведки, предусматривающий применение гидродинамики к системам с природным паром [191. Этот метод позволяет количественно описать движение подземных вод в прелелах месторождения. Знание гидродинамики помогает определить время функционирования данного геотермального месторождения с начала его освоения, Другие методы региональных исследований, связанные, например, с определением температуры и тепловых потоков, позволяют локализовать зоны с перегретой жидкостью.
Электрические методы разведки обеспечивают относительно быструю и полную рекогносцировку. Рост температуры подземных вод приводит к уменьшению электрического сопротивления формации. Изменения последнего часто связаны с изменениями солености грунтовых вод или геологической формации. Новым методам разведки и полученным с их помощью результатам посвящено много работ, опубликованных в трудах Второго симпозиума ООН по освоению и использованию геотермальной энергии [6, т.
2). В них сообщается о разведочных работах в шт. Невада, Монтана Техас, Айдахо, Калифорния и на Гавайских островах. В юго-восточной части долины Импириал-Валли в 1974 — 1975 гг. проведена разведка геотермальной аномалии Дьюнс [271. Здесь с шагом 2 км были размещены 22 теллурические станции, с помощью которых проведено картирование и электропрофилирование. Согласно полученным результатам, электрические методы весьма перспективны, поскольку геотермальные области являются центрами высокой электропроводности. В теллурическом методе используется естественное электромагнитное поле, образующееся при изме. пениях магнитного поля Земли, и возникающие при этом токи в земле.
Как указано в работе [271, теллурический метод достаточно прост и дешев. Геофизическое исследование месторождения в долине реки Рафт (шт. Айдахо), где в 1975 г. пробурена скважина глубиной 1526 м и получена температура на ее забое 147'С, проводились с помощью различных методов [магнитных, сейсмических и др.). В шт.
Невада проведены измерения радиоактивности термальных вод и обнаружено, что их показатели отличаются от показателей для обычных холодных вод, причем последние оказываются выше. В Новой Зеландии для разведки использовались сейсмические методы. При контакте подземных вод с источником тепла возникает сейсмический шум, который может быть использован для определения размеров наиболее предпочтительного геотермального водоносного слоя [19, 28, 29]. Для изучения подземных геологических структур в Новой Зеландии использовались также сейсмические методы преломленных и отраженных волн.
Гравиметрическая и магнитная съемки являются двумя дополнительными методами разведки геотермальных месторождений [30, ЗЦ. Ослабление магнитного поля часто связано с гидротермальной активностью. Гравиметрическая съемка также может быть использована для изучения глубинных подземных структур и для выявления питающих каналов или характеристик месторождения. Окончательным и наиболее важным этапом разведки является бурение, без которого невозможно определить запасы месторождения. Кроме того, с помощью бурения определяются пористость и проницаемость породы, а также характеристики проникающей жидкости. При разведке геотермальных месторождений всегда следует иметь в виду, что для различных геологических структур требуются различные методы разведки.
Так как расходы на бурение могут оказаться очень высокими, то прежде, чем его начинать, следует провести разнообразную, эффективную и самое главное недорогую программу разведочных работ. Исследовательские работы и освоение геотермальных ресурсов в США Программы по исследованиям и освоению геотермальных ресур. сов в С16А выполняются рядом правительственных учреждений, а также учреждениями большинства западных штатов страны и частными фирмами. Приведенные ниже описания этих программ и оценка потенциальных запасов геотермальных месторождений США заимствованы из работы [51 и дополнены данными из работы [6). 42 Гинее 1 Геотерыепьные ресурсы неи перспентиеныя источнин онассис 43 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА США До 1971 г.
Геологическая служба США не имела финансируемой программы работ по геотермальным ресурсам, хотя отдельные исследования термальных источников и других геотермальных проявлений проводились как часть общей программы Геологического отдела по изучению энергетических и ископаемых ресурсов. Эти исследования были начаты Уайтом в 1946 г. в Стимбот-Спрингс, причем основное внимание в них уделялось способам транспортировки руды и проблемам отложений.
Тем не менее полученные за десять лет результаты оказались весьма полезными для понимания природы геотермальных ресурсов. Начиная с 1963 г. работы службы проводились в основном на геотермальном поле в районе озера Солтон-Си совместно с исследованиями частных фирм, причем основное внимание уделялось изучению геохимии и петрологин гидротермальной системы. В 1966 г.
начаты исследования всего спектра вопросов, связанных с геологией йеллоустонского национального парка, включая интенсивное изучение районов с термальными источниками. Проводились геологическое картирование, геофизическая разведка, отбор проб из термальных источников и их анализ, а также было пробурено 13 иследовательских скважин на глубины до 340 м. Выло также изучено несколько других систем с термальными источниками, включая районы Сульфур-Бэнк н Клир-Лейк (шт. Калифорния), а также район Лейк-Сити, Источником весьма ценной информации для геотермальной разведки являдтся проводимый службой сбор данных по температурам и другим параметрам термальных источников (32).
Ряд других исследований оказался важным при решении геотермальных проблем, в том числе исследования тепловых потоков, определение растворимости кремнезема, создание геохимических индикаторов температуры по содержанию кремнезема и соотношению Ма/К и Ма-К вЂ” Са и экспериментальное изучение изменений горных пород. В августе 1971 г. конгресс США выделил Геологической службе 500 тыс.
долл. специально для расширенной программы исследований геотермальных ресурсов. В результате Ц увеличен штат сотрудников, занимающихся классификацией федеральных земель, на которых расположены геотермальные месторождения, и проведена подготовка этих земель для сдачи в аренду; 2) начата реализация проектов в Долине Больших Гейзеров, в Клир-Лейк и Лонг-Валли (шт. Калифорния) с использованием методов для детальных геологических, геохимических и гидрогеологических исследований; . 3) начаты разведочные геологические„геохимические и гидрогеологические работы в северо-западной части шт.
Не. вада и юго-восточной части шт. Орегон; 4) начато осуществление программы по разработке и испытанию новых геофизических методов (электрических, электромагнитных, пассивных сейсмических, инфракрасных); 6) начаты лабораторные исследования по гидрогеологическому моделированию,по химии растворов и геахимическим индикаторам температур в месторождениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
