ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

НАСЫЩАЕМОСТЬ ГЕОТЕРМАЛЬНОГО РАСТВОРА

С использованием результатов анализа Хелгесона (табл. 6.1, столбец 2) был пересчитан состав геотермального раствора как сме­си группы химических соединений. Концентрации этих соединений и их растворимость при 100°С приведены в табл. 6.3. Растворимость возрастает с ростом температуры. Видно, что раствор NaCl наибо­лее близок к насыщению, и так как пар улетучивается из раствора, то после испарения 61,1% воды NaCl начнет осаждаться. Такие кон­центрации никогда не достигаются в системе полного потока.

Расчетное паросодержание в местах наибольшей концентрации (выход из сопла, камера турбины, барометрический конденсатор) рав­но 36,8%, что эквивалентно удалению 0,326 кг воды из 1 кг первона­чального раствора, или степени насыщения -70%. При температу­ре 25°С растворимость NaCl равна 0,316 г/см3. Таким образом, если бы раствор охлаждался отдельно от пара, Лто он достигал бы состоя­ния насыщения после удаления 57,4% воды. В системе полного пото­ка концентрации никогда не достигают таких значений. Таким обра­зом, затруднений, связанных с образованием соли, не ожидается.

Растворимость Si02 в табл. 6.3 не указана, поскольку она явля­ется сложной функцией температуры и давления. По всей вероятности, концентрация Si02 в формациях находится в состоянии равновесия, близком к насыщению, и очень близка к соответствующей концентра­ции раствора кварца в воде или аморфного кремнезема в воде с по­правкой на присутствие других солей.

На фиг. 6.13 показана нижняя двухфазная область системы крем­незем - вода с поправкой на присутствие других солей в предположе­нии, что между кремнеземом и другими солями не протекает хими­ческих реакций. Если действительная растворимость такая же, как у аморфного кремнезема в горячей воде, то кремнезема в растворе при более высоких температурах будет в 2,5 раза больше.

Ниже ~230°С действительное значение растворимости будет близко к указанному. Поэтому при прохождении геотермального рас­твора вверх по скважине и через сопло кремнезем будет непрерывно осаждаться. Если предположить, что начальная температура в место­рождении 300°С, то раствор будет содержать более 600 мг/л Si02, который будет особенно слабо удерживаться в растворе на выходе из сопла (49°С). При производительности скважины 227 (кг/с)/0,1 м2 кремнезем будет оседать на выходе из конденсатора со скоростью 11,8 т/сут. Этот аморфный кремнезем создаст серьезную проблему,

21 Зак. 14650 если он не будет оставаться в состоянии коллоидной суспензии от мо­мента извлечения из скважины до момента закачки отработанного раствора в недра. Если кислотность раствора не будет нарушаться, то следует ожидать, что кремнезем останется в коллоидном состоянии.