РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ ПОПУТНЫХ ГАЗОВ

Цель. Целью исследования является разработка методики эксплуатации геотермальных энергетических систем в режиме без солеотложения при утилизации попутных с геотермальной водой горючих газов на скважинах с невысоким газовым фактором.

Метод. Исследования проводились на основе анализа содержания попутных горючих газов в подземных термоминеральных водах месторождений Северного Кавказа и Предкавказья и оценки возможности их утилизации и использования в целях отопления и горячего водоснабжения. При этом использованы закономерности растворения и десорбции метана и углекислого газа из растворов подземных вод с содержанием в них накипеобразующих компонентов, в частности, карбоната кальция.

Результат. На основе проведенных исследований установлено, что эксплуатацию геотермальных систем в энергетике целесообразно проводить после предварительного вывода максимально возможного количества попутных горючих газов из раствора воды, сохраняя при этом содержание углекислого газа в воде на уровне выше равновесного значения. Приведена схема эффективной работы термораспределительных станций с предотвращением в них карбонатных отложений путем использования продуктов сгорания попутного газа в отработанной воде при закачке ее обратно в водоносный горизонт.

Вывод. В результате проведенных исследований разработана методика эксплуатации геотермальных энергетических систем в режиме без солеотложения при утилизации попутных с геотермальной водой горючих газов. Установлено, что для ускорения растворения углекислого газа в воде для ее стабилизации перед вводом в теплообменное оборудование целесообразно увеличить парциальное давление углекислого газа до значений, превышающих на порядок равновесное при данной температуре. При этом перед закачкой отработанной воды обратно в водоносный горизонт избыток углекислого газа выводится из воды.

1. Акулинчев Б.П., Панченко А.С., Пугачева М.Ф. Водорастворенные газы Предкавказья и проблемы их использования в народном хозяйстве //Ресурсы нетрадиционного газового сырья и проблемы его освоения. Ленинград, 1990 г. С. 138-144.

2. John W. Lund ,Tonya L. Boyd. Direct utilization of geothermal energy 2015 worldwide review// Geothermics, March 2016.- Volume 60. - Pages 66-93

3. Holm, Alison. Geothermal Energy: International Market Update: Geothermal Energy Association [Электронныйресурс] /Alison Holm, Leslie Blodgett, Dan Jennejohn, Karl Gawell. - May 2010). - pp. 7. – Режим доступа: http://www.geoenergy.org/pdf/reports/gea_international_market_report_final_may_2010.pdf.

4. Курбанов, М.К. Геотермальные и гидротермальные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья / М.К. Курбанов // М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. – 260 с.

5. Султанов Ю.И., Завьялов С.Ф., Бадавов Г.Б. Возможности использования горючих газов на термоводозаборе Махачкала I –Тернаир /Ежегодник: Геотермия. М.: Наука, 1991.- С. 47 – 53.

6. SanjaMrazovac, Djordje Basic. Methane-rich geothermal waters in the Pannonian Basin of Vojvodina (northern Serbia) //Geothermics, September 2009.- Volume 38.-Issue 3.- Pages 303-312

7. Ganjdanesh, Reza; Hosseini, SeyyedAbolfazl. Potential assessment of methane and heat production from geopressured-geothermal aquifers//Geothermal Energy; Heidelberg 4.1 (Nov 2016): 1-25.

8. Ахмедов Г.Я. Защита геотермальных систем водоподготовки от карбонатных отложений //Энергосбережение и водоподготовка.- 2010.- № 6.- С. 18-21.

9. Абдуллаев А.Н. Предотвращение образования отложений твердой фазы СаСО3 в скважине/Ежегодник: Геотермия. М.: Наука, 1991.- С. 81 – 84.

10. Pat. US 9121259 B2, C10L3/06, C07C1/00, B01J19/00, E21B43/295, C07C7/10. Storing carbon dioxide and producing methane and geothermal energy from deep saline aquifers /Steven L. Bryant, Gary A. Pope. Pub. 01.09.2015 (режим доступа: https: //www.google.ch/patents/US9121259)

11. Оликер, И.И. Термическая деаэрация воды на тепловых электростанциях /И.И. Оликер, В.А. Пермяков. –Л.: Энергия, 1971. – 185 с.

12. Пермяков, В.А. Исследование применения парового барботажа в термических деаэраторах: автореф. дис. … канд. техн. наук /Пермяков В.А. – Москва: МЭИ, 1954. – 23 с.

13. Ахмедов Г.Я. Стабилизационная обработка геотермальных вод //Водоснабжение и санитарная техника.-2010.- № 6.- С. 33-38.

14. Ахмедов Г.Я. К вопросу о влиянии теплопередачи на отложение твердой фазы карбоната кальция на теплообменной поверхности //Энергосбережение и водоподготовка.- 2011.- № 6.- С. 6 – 8.

15. Геотермальное теплохладоснабжение жилых и общественных зданий и сооружений. ВСН 56-87. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1989. – 50 с.