ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Ппоушерская программа стимулирования естественных геотермальных ресурсов [12]

Существует большая разница между данным исследованием сти - 1 мулирования и исследованием технической осуществимости Плоушер - ской геотермальной программы. В случае сухого геотермального месторождения требуются большие ядерные устройства (более 200 кт) и подземные воды не используются. В случае стимулирования естест­венных систем требуются малые заряды (1 - 5 кт) и используются естественные подземные воды. Ожидается, что стимулированием естественных геотермальных систем с помощью ядерных взрывов мож­но обеспечить следующие преимущества по сравнению с естественны­ми геотермальными системами.

1. Эффект увеличения диаметра скважины. Этот эффект аналоги­чен наблюдавшемуся в экспериментах по стимулированию месторож­дений природного газа. Ядерный взрыв может сделать неэкономичную скважину экономически эффективной благодаря увеличению расхода и общего выхода пара из раздробленных больших масс породы.

2. Свободный объем для превращения воды в пар. Несколько про­дуктивных скважин было заброшено, когда после 12 —18 мес работы поток пара был отсечен отложениями минеральных солей, выделяю­щимися из воды при ее испарении в стволе скважины. Полученный сво­бодный объем может быть достаточным для испарения и обеспечить продуктивность скважины на протяжении 10 — 20 лет. Можно также получать сухой пар из скважины, производившей ранее влажный пар.

3. Дробление породы приводит к образованию незаполненной по­лости, в которую можно закачивать конденсат и соли, полученные из скважины. Во многих районах (например, Солтон-Си) нужно будет воз­вращать все жидкости в формацию, из которой они были извлечены, так как они имеют слишком высокую концентрацию минеральных со­лей, чтобы их можно было сбрасывать на поверхности. Постоянное пополнение подземных вод могло бы стать дополнительным преиму­ществом в тех районах, где их приток ограничен.

Основные проблемы, связанные с Плоушерским проектом стиму­лирования, которые требуют обсуждения, заключаются в следующем: 1) какова "судьба" радиоактивности в геотермальных водах и может ли эта радиоактивность представлять какую-либо опасность; 2) не на­рушит ли ядерный взрыв естественную систему путем сдивга по ос­новному разлому или каким-либо другим образом.

Необходимо отметить, что в нескольких случаях уже предприни­мались успешные попытки стимулировать естественные геотермаль­ные системы с помощью гидравлических разрывов. Это дает основания ожидать, что ядерное стимулирование с помощью ядерного взрыва ока­жется еще более успешным. Следует отметить, что проницаемость пород геотермальных полей Долины Больших Гейзеров и. Лардерелло является вторичной проницаемостью, т. е. проницаемостью, обуслов­ленной разломами. Ядерные взрывы, вероятно, создадут связь между

Разломами и таким образом увеличат проницаемость, являющуюся ключевым фактором для промышленного использования.

Были проведены обсуждения со следующими специалистами в об­ласти геотермальных систем, с тем чтобы они высказали свое мнение о желательности осуществления Плоушерской программы стимулиро­вания естественных ресурсов и о том, может ли это представить ин­терес для них применительно к системам, которыми они занимаются. Исландия

Д-р Г. Палмасон - Отделение природного тецла Г-н Дж. Зоега - Служба отопления Рейкьявикского муници­пального района

Г-н К. Рагна - Отделение природного тецла

Италия

Д-р П. Арон - фирма ENEL, Рим Д-р П. Катальди - фирма ENEL, Рим Г-н Ж. К. Ферра - Лардерелло Г-н П. Д. Бургасси - Лардерелло Д-р М. Фарелли - геолог, Пиза

Турция

Кей-Хан Гурани - инженер Новая Зеландия

Г-н Дж. Х. Смит - Министерство строительных работ, Веллинг­тон

Г-н В. Б. Стилвелл - инженер-конструктор, Уайракей Г-н Дж. Жиардин - управляющий предприятием, Уайракей

Япония

Д-р X. Накамура - Геологическое управление Японии Д-р К. Сато - Рудная компания Давы

Проф. X. Ига - Японская ассоциация геотермальной энергии Г-н Йошими Хара - главный инженер, геотермальная установ­ка в Отаке Гавайские острова

Д-р В. Арнелл - Центр инженерных исследований Д-р Джон В. Шюпе - Инженерная школа, Гавайский универси­тет

Д-р Р. Фэнд - руководитель отделения инженеров-механиков, Гавайский университет Большие Гейзеры, шт. Калифорния

Д-р К. Отте - фирма "Юнион ойл"

Г-н Т. Честэйн - "Большие Гейзеры"

Г-н А. Брюс - фирма "Пасифик гэз энд электрик".

Так как высказанные соображения сходны, их можно подытожить следующим образом:

1. Все специалисты выразили беспокойство относительно возни­кающей радиоактивности, уровень которой зависит от типа и размера ядерного устройства и от характера естественной системы. Если пред­положить, что эта задача будет успешно решена, то все полагают, что стимулирование могло бы способствовать экономичной добыче геотермального пара.

2. Никто не выразил беспокойства по поводу нарушения естествен­ной системы. Все полагают, что дополнительное трещинообразование и образование свободных объемов при взрыве, по-видимому, увеличи­ли бы расходы добываемых воды и пара.

3. Все рано или поздно затронули вопрос о закачке извлеченной из месторождения воды, так как оказывается, что ограничением на использование природных систем является приток воды, а не запас тепла. В ограниченных пределах закачку пытались применять в Доли­не Больших Гейзеров в Калифорнии, и при этом не было замечено снижения производительности соседних скважин. Часть опрошенных считают, что небольшая полость могла бы оказаться полезной при закачке.

4. Почти все считают, что информация, содержащаяся в данном исследовании и в экспериментальной программе, представила бы ин­терес для их собственных планов геотермальных разработок.

5. Один из опрошенных предложил провести эксперимент по сти­мулированию на своем геотермальном участке. Несколько человек предложили опробовать Плоушерскую методику после завершения ее разработки.