Том 330 № 12 (2019)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2019/12/2384
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ УСТОЙЧИВОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕРМАЛЬНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ХАНКАЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Актуальность исследования обусловлена необходимостью достижения устойчивости в эксплуатации термальных подземных вод. Снижение температуры геотермального резервуара при обратной закачке использованного флюида является важнейшей проблемой долгосрочной эксплуатации, прогноз которой возможен с помощью компьютерного моделирования. Цель: дать прогноз изменения температурного режима в ходе эксплуатации Ханкальского месторождения, рассмотреть различные сценарии разработки и предложить возможные решения достижения устойчивости в разработке месторождения. Объекты: Ханкальское месторождение; дублетная циркуляционная система Ханкальской геотермальной станции. Методы: компьютерное моделирование изменения температуры ресурса термальных подземных вод; оценка и анализ возможных вариантов периодической эксплуатации месторождения; оценка суммарной выработки тепла и конечной темпертуры геотермального резервуара на момент остановки для различных вариантов эксплуатации. Результаты. На Ханкальском месторождении снижение температуры в продуктивной скважине начнется через 6–7 лет после разработки в запланированном режиме. Периодическая короткая эксплуатация и остановка (10-летний цикл, 100 лет суммарно) позволяют выработать больше тепла по сравнению с более продолжительной эксплуатацией (50-летний цикл, 100 лет суммарно), вместе с тем второй вариант дает возможность достичь более высокого восстановления температуры в продуктивной скважине. В случае значительного снижения температуры после некоторого периода эксплуатации XIII пласта предлагается периодическое использование различных продуктивных горизонтов (IV–VII, XVI или XXII) для обеспечения устойчивости работы геотермальной станции. Разработка XIII пласта возможна после периода остановки благодаря относительно высокой скорости восстановления температуры. Следует размещать скважины параллельно двум главным разломам Ханкальского месторождения, при этом продуктивную скважину – в южной, а нагнетательную – в северной части, так как естественный поток подземных вод может замедлить расширение холодного фронта до продуктивной скважины. Установка и периодическое использование двух или более циркуляционных систем могут обеспечить наибольшую устойчивость при долгосрочной эксплуатации. Однако рациональность этого метода, требующего больших дополнительных затрат на начальном этапе реализации проекта, представляет собой сложный вопрос. Выбор режима эксплуатации требует учета гидрогеологических, геотермальных, экономических и технических аспектов при совместном участии гидрогеологов, специалистов по геотермии, технологов и экономистов.
Ключевые слова:
Возобновляемые ресурсы энергии, термальные подземные воды, устойчивая эксплуатация, дублет, моделирование, Ханкальское месторождение