Як працює геотермальний завод?

Геотермальні ресурси

Розуміння геотермальної енергії починається з розуміння джерела Росіїця енергія - внутрішнє тепло Землі. Температура Землі збільшується з глибиною, причому температура в центрі досягає більше 4200 ° C (7600 ° F).

Частина цього тепла - це релікт освіти планети близько 4,5 мільярдів років тому, а частина породжується продовженням розпаду радіоактивні ізотопів. Тепло природно рухається від більш гарячих до більш прохолодних областей, тому тепло Землі тече від його внутрішнього простору до поверхні.

Тому що геологічні процеси відомі як пластинитектоніки, земна кора була розбита на 12 величезних пластин, які розсуваються або штовхають разом у кількості міліметрів на рік. Там, де стикаються дві тарілки, одна тарілка може виштовхуватися нижче іншої, створюючи надзвичайні явища, такі як океанічні траншеї або сильні землетруси. На великій глибині, безпосередньо над плитою, що йде вниз, температури стають достатньо високими, щоб розтопити камінь, утворюючи магму.

Оскільки магма менш щільна, ніж навколишні породи, вона рухається до земної кори і переносить тепло знизу. Іноді магма піднімається на поверхню через тонку або тріщину кору, як лава.

Однак більшість магм залишається нижче земної кориі нагріває навколишні скелі і підземні води. Деяка частина цієї води надходить до поверхні через розломні тріщини піску на землі як гарячі джерела або гейзери

Ці резервуари є джерелами геотермальної енергії, які потенційно можуть бути використані для виробництва електроенергії або безпосереднього використання.

Ідентифікація ресурсів

Геологічні, гідрогеологічні, геофізичні, ігеохімічні методи використовуються для ідентифікації та кількісного визначення геотермальних ресурсів. Геологічні та гідрогеологічні дослідження передбачають відображення будь-яких гарячих джерел або інших теплових властивостей поверхні та виявлення сприятливих геологічних структур. Ці дослідження використовуються для того, щоб рекомендувати, де виробничі свердловини можуть бути пробурені з найбільшою ймовірністю проникнення в геотермальний ресурс.

Геофізичні обстеження впроваджені для того, щоб зрозумітиформа, розмір, глибина та інші важливі характеристики глибинних геологічних структур з використанням наступних параметрів: температура (тепловий огляд), електропровідність (електричні та електромагнітні методи), швидкість поширення пружних хвиль (сейсмічна зйомка), щільність (гравітаційний огляд) і магнітна сприйнятливість (магнітний огляд).

Геохімічні дослідження (включаючи ізотопГеохімія) є корисним засобом визначення, чи є геотермальна система водою або паром, чи оцінюють мінімальну температуру, що очікується на глибині, оцінюють однорідність подачі води і визначають джерело підживлення води.

Геотермічна розвідка стосується принаймні дев'яти цілей:

1. Ідентифікація геотермальних явищ
2. З'ясування того, чи існує корисне геотермальне виробництво
3. Оцінка розміру ресурсу
4. Класифікація геотермального поля
5. Розташування виробничих зон
6. Визначення теплоємності рідин, які будуть скидатися свердловинами в геотермальному полі
7. Складання масиву даних, за якими можна переглянути результати майбутнього моніторингу
8. Оцінка попередніх експлуатаційних значень екологічно чутливих параметрів
9. Визначення будь-яких характеристик, які можуть викликати проблеми при розробці поля

Буріння

Як тільки потенційні геотермальні ресурси булиВиявлено, що розвідувальне буріння проводиться з метою подальшого кількісного визначення ресурсу. Через високу температуру та корозійну природу геотермальних рідин, а також тверду та абразивну природу порід, що містяться в геотермальних середовищах, геотермальне буріння набагато складніше та дорожче, ніж звичайне буріння нафти. Кожна геотермальна свердловина коштує $ 1–4 млн. Для буріння, а вікова інша сфера може складатися з 10–100 свердловин.

Буріння може становити 30–50% загальної вартості геотермального проекту.

Як правило, геотермальні свердловини пробурюються на глибинувід 200 до 1500 метрів глибини для систем з низькою та середньою температурою і від 700 до 3000 метрів глибини для високотемпературних систем. Колодязі можуть бути просвердлені вертикально або під кутом. Свердловини просвердлюються в серії стадій, при цьому кожен етап має менший діаметр, ніж попередній етап, і кожен з них закріплюється сталевими оболонками, які цементують на місці перед бурінням на наступній стадії.

Кінцеві виробничі секції свердловини використовують нецементний перфорований вкладиш, що дозволяє геотермальної рідини проходити в трубу.

Цілі цього етапу - довестинаявність ресурсу, що експлуатується, і розмежування ступеня і характеристик ресурсу. Програма розвідувального буріння може включати в себе дрібні температурно-градієнтні свердловини, "свердловини" та "свердловини" для розвідки / виробництва.

Температурно-градієнтні свердловини часто буряться з глибиною 2–200 метрів з діаметрами 50–150 мм.

Звичайно, свердловини для видобутку тонких свердловинглибиною від 200 до 3000 метрів з діаметрами отворів від 100 до 220 мм. Розмір і мета розробки визначатимуть кількість і тип свердловин, які будуть включені в програми розвідувального буріння.