Rambler's Top100
logo Геотермия на Камчатке
Геотермия Камчатка Вулканы Статьи Коллеги Фотографии Ссылки
Автор
Почта

  домой
ГЕОТЕРМИЯ  
 
 

На Камчатке известно более 100 термальных источников, которые являются термопроявлениями в очагах разгрузки современных гидротермальных систем. В настоящее время с уверенностью можно сказать, что более или менее достоверную информацию мы имеем не более, чем по полутора десятков из них (Таблица 2).
Системно изученной гидротермальной системой является лишь Паужетская на южной оконечности Камчатки, где в течение более трёх десятков лет работает Паужетская ГеоТЭС. Как уже ранее упоминалось, на этой системе пробурено несколько десятков разведочно-эксплуатационных скважин, которые в суммарном объёме при раздельных опытно-эксплуатационных выпусках производили пароводяную смесь в количестве, достаточном для расширения Паужетской ГеоТЭС до ~ 25 МВТ. Эксплуатационная мощность разведанной части верхнего водоносного потока составляет примерно 10 км2 по площади и примерно 1 км в глубину и оценивается в 80 тыс. ккал/сек. Это позволило бы расширить Паужетскую ГеоТЭС до 50МВТ.

Таблица 2. Естественная и прогнозная (эксплуатационная) тепловая мощность гидротермальных систем Камчатки
Гидротермальные системы, месторождения
Естественная тепловая мощность 10*3 ккал/с
Состояние и температура теплоносителя на поверхности
Отбор тепла скважинами, 10*3 ккал/с
Максимальная температура в скввжине, град.С
Прогнозная (эксплуат.) тепловая мощность, 10*3 ккал/с
Примечания
Паужетская
25
Насыщенный пар, вода (кипение)
80
Паужетское месторождение
15
Вода (кипение)
33
200-219
Работает геотермальная станция 5 МВТ
Кошелевская
75
Насыщенный и перегретый пар, 96-153 град.
231-256
255
Пробурено 5 скважин (макс. глубина 1200м.)
Ходуткинская
10
Вода, 55-88 град.
30
Северо-Мутновская
14,9
Насыщенный пар
225
Жировская
8,2
Насыщенный пар, вода (кипение)
20
Паратунская
Вода 32,5-81,5 град.
73,4
Работает теплично-парниковое хоз-во
Паратунское месторождение
24
106
Большебанная
5,6-8,4
Вода (кипение)
25
171
32
Проведена детальная разведка
Карымчинская
18,5
Вода, 70-95 град.
42
Налычевская
Вода, 38-75 град.
75
35
Кальдера Узон
64
Насыщенный пар, вода (кипение)
Заповедник
Долина Гейзеров
70
Насыщенный пар, вода (кипение)
Заповедник
Семячикская
75
Насыщенный и перегретый пар 97-140 град.
225
Заповедник
Киреунская
5,2
Вода (кипение)
20

Перспективы всей Паужетской гидротермальной системы, с вовлечением сопряжённых с ней вулканических структур Камбального хребта и вскрытием второго (глубинного водоносного горизонта), имеющего более высокие параметры гидротермального теплоносителя, вполне обнадёживающие. Эта система сопоставима по тепловой мощности с Вайракейской гидротермальной системой в Новой Зеландии (прототип Паужетской системы), на базе которой работает одноимённая ГеоТЭС мощностью 150 МВТ. На данной стадии Паужетская гидротермальная система только за счёт бурения современных геотермальных скважин на разведанном участке со средней единичной мощностью 5-7 МВТ может вполне уверенно обеспечить работу 50 МВТ ГеоТЭС.
Расположенная рядом с Паужетской системой Кошелевская гидротермальная система, несмотря на бурение нескольких скважин и кое-какие незначительные геолого-геофизико-геохимические исследования, по современным требованиям может быть отнесена к почти не изученным. По прогнозным оценкам, основанным на этих данных, её тепловая мощность больше разведанной части Паужетской системы более чем в 3 раза. То-есть при соответствующем системном исследовании всего объёма участка, занятого Кошелевской гидротермальной системой, также можно обеспечить работу ГеоТЭС с установленной мощностью примерно 150 МВТ.
В районе южной оконечности Камчатки в непосредственной близости от Озерновского рыбокомбината располагаются так называемые береговые низкотемпературные (80-1100С) гидротермы, которые, по-видимому, являются растекающимся потоком от Кошелевской гидротермальной системы, на участке 3-й и 4 речек. Однако, молодые вулканогенные структуры хребта Явинского, молодого вулкана по Первой речке и в районе сопки Ключевской явно являются местом локализации таких гидротерм. Эксплуатация этих гидротерм методами извлечения тепла через теплообменники и тепловые насосы может быть основой для создания отопительных систем и бинарной Гео ТЭС (двуконтурные теплообменные системы с искусственными легкокипящими теплоносителями).


В настоящее время очень перспективной с точки зрения её тепловой мощности и близости к городу Петропавловску является Северо-Мутновская гидротермальная система. Она разбурена большим количеством скважин роторного бурения. Однако, нельзя сказать, что гидротермальные системы, входящие в Мутновско-Гореловскую группу, изучены в достаточной степени. Поскольку научные исследования привлекались только в пожарном порядке и рекомендации научных работников почти не использовались, то доступные результаты не в полной мере отражают возможности этих систем. Попытки наскоком решить проблему промышленного освоения высокотемпературных гидротермальных систем заканчиваются низким "КПД" этих работ. К сожалению, наши геологи не захотели учиться на опыте разведки и эксплуатации гидротермальной системы Черро-Прието в Мексике. Это месторождение интенсивно разбуривалось в течение 18 лет. В результате был выведен гидротермальный теплоноситель в объёме, достаточный для эксплуатации Гео ТЭС с установленной мощностью 40 МВТ. После принятия решения о системном подходе к разведке этого месторождения, когда научные исследования в содружестве с США получили достаточное развитие и были подготовлены соответствующие кадры, оказалось, что источник тепла находился в противоположной стороне и в настоящее время Гео ТЭС Черро-Прието имеет установленную мощность 620 МВТ.


По нашему мнению исследовательские работы в описываемом районе желательно распространить на собственно кальдеру вулкана Горелого. Перспективными являются структуры вулканов Асачи и Опалы. Необходимо изучать район Толмачёва дола - район широкого проявления как базальтового, так и фреато-магматического вулканизма. На наш взгляд, казалось бы, хорошо изученная Большебанная гидротермальная система, требует дополнительных исследований. Во-первых, эта система является лишь небольшой частью вулканической системы сопки Горячей, для которой характерны молодые (около 3 тыс. лет) кислые экструзии, развитые по всей площади этой структуры. Несомненно, такие структуры являются верным признаком наличия малоглубинного магматического очага или интрузий кислого состава. На наличие этого источника тепла указывает углекислый состав источников. Считается, что углекислый газ может быть признаком остывающего магматического резервуара
Проблема быстрого зарастания скважин кальцитом, характерная для Большебанной гидротермальной системы, на современном этапе научных исследований преодолена на гидротермальной системе Бродлэндс-Охааки. Последняя, по нашему мнению, является прототипом гидротермальной системы, сопряжённой с описываемой сопкой Горячей. Кстати, на гидротермальной системе Бродлэндс-Охааки работает ГеоТЭС, мощностью 113 МВТ.

Кроме того, Большебанная гидротермальная система располагается в 20 км от линии электропередач, пересекающей Камчатку на этой широте.
Хотелось бы особо остановиться на возможности использования энергии Паратунских низкотемпературных систем и термоаномалии, расположенной в г. Петропавловске.
Паратунские гидротермы казалось бы используются в полной мере. Но как мы полагаем, это впечатление обманчиво. Почти полным аналогом наших любимых источников в Япониии является месторождение, сопряжённое с вулканом Хаконэ. Маленький город Одовара буквально напичкан громадными отелями, которые обогреваются этими водами, освещаются маленькой Гео ТЭС, работающей на этих же термах, и имеют системы купальных бассейнов с "полинезийскими банями". Местная префектура уделяет первейшее внимание научно-исследовательским работам на этой гидротермальной системе и содержит небольшой научно- исследовательский институт с 18 сотрудниками. Они проводят режимные наблюдения как за самой системой, так и за сейсмическим режимом. Постоянное наблюдение необходимо потому, что геотермальное месторождение в г. Одовара эксплуатируется интенсивно, т.е. расход скважин увеличен в несколько раз (1000м/с 800С воды) путём понижения уровня (-173 м ниже поверхности Земли) погружными насосами. Нам представляется целесообразным пересмотреть схему эксплуатации Паратунских гидротермальных систем, одна из которых связана с сопкой Горячей (Верхне паратунская), а друга с Зайкиным Мысом (Средне-нижне паратунская система). Здесь можно применять систему теплообменников и тепловых насосов как для теплоэнергетики, так и для строительства бинарных ГеоТЭС.

 

Термоаномалия, связанная с потухшим вулканом сопка Мишенная, как нам кажется, могла бы быть не только источником извлечения гидротерм для отопления. В дальней перспективе необходимо провести геотехнологические исследования с целью ликвидации коммунальных и промышленных стоков в зону влияния остывающего интрузива, расположенного под ней на глубине примерно 6 км. Насыщенные органикой и растворёнными тяжёлыми металлами коммунальные и промышленные стоки, поступив в термоаномалию, генерируемую интрузией, будут очищаться, осаждая растворённую часть и разлагая органику, с выделением горючих и не горючих газов. В последующем необходимо контролировать рассеяние этих газов и возможное их накопление под экранами. Можно предполагать, что в этом геотехнологическом процессе появится проблема извлечение этих биогазов и их использование в тепловом хозяйстве города.
Для населённых пунктов и промышленных объектов, расположенных в долине р. Камчатки, наиболее подходящим первоочередным объектом для исследований и использования геотермального энергоносителя является высокотемпературная гидротермальная система, которая имеет очаг разгрузки в долине р. Киревны (приток р. Еловки, впадающей в р. Камчатку вблизи г. Ключи). Киреунская система локализуется в структуре недавно потухшего (возможно только спящего) стратовулкана Чашаконджа. Последний в привершинной части имеет обширное поле гидротермалитов сульфатно-кислого происхождения. Исследование термопроявлений в долине р. Киревны свидетельствуют о температуре в пределах километровой глубины более 215-2350С, а не размытые гидротермалиты на в. Чишаконджа позволяют предполагать, что при соответствующей технологии бурения здесь возможно получить гидротермальный пар, а не только пароводяную смесь, как это предполагается для долины р. Киревны. Минимальная тепловая мощность участка, локализующегося в долине р. Киревны, составляет около 20МВТ. В перспективе, судя по аналогии с другими разведанными гидротермальными системами, связанными с вулканами, похожими на Чашаконджу, мы считаем возможным увеличение мощности ГеоТЭС, построенной на базе Киреунской гидротермальной системы, примерно до 100 МВТ. Гидротермальная система, расположенная недалеко, в бассейне р. Двухюрточной может быть резервным источником для расширения энергетической базы в этом районе Камчатки.
В описываемом районе нам представляется перспективными на высокопараметрические геотермальные энергоносители вулканы Ключевской группы, Шевелуч и даже вулкан Заречный, расположенный на противоположном берегу р. Камчатки от г. Ключи.
Извержение последнего было примерно 3 тыс. лет назад. Он расположен на фундаменте из вулканогенно-осадочных пород и, судя по морфологии постройки, обладает коровым магматическим очагом, около которого в водопроницаемых породах должны размещаться нагретые воды. Плотный верхний водоупор должен предохранять эти гидротермы как от чрезмерной инфильтрации поверхностных вод (о чём свидетельствуют мощные холодные ключи по периферии постройки вулкана), так и от быстрого остывания за счёт рассеяния тепла, в связи с тем, что водоупорные горизонты играют ещё роль теплоизоляторов.
На Толбачинском долу ( поле ареального базальтового вулканизма ) также предполагается присутствие глубинных гидротерм, которые могут располагаться в осадочных породах и нагреваться от пластовых интрузий, насыщающих здесь земную кору, как это происходит в Исландии. От излишнего охлаждения недр этой структуры предохраняют как водонепроницаемые горизонты, сложенные мелкообломочными, плотными вулканогенно-осадочными породами, обломки которых в изобилии присутствуют в извергнутом материале, так и слой мёрзлых пород, достигающий на Толбачинском долу почти 100 метровой мощности.

Гейзерная и Узонская, Большесемячинская и Карымская высокотемпературные системы с точки зрения оценки их энергетической мощности не могут рассматриваться в качестве объекта для интенсивного использования в промышленных масштабах. Хотя при тщательном исследовании могут быть выработаны рекомендации для щадящего режима изъятия геотермального теплоносителя без нарушения естественных гидротермально-вулканических процессов. В качестве примера такой рекомендации можно привести возможность отбора тепла через теплообменники из естественных термоаномалий (например, заложение теплообменников в разогретые грунты с температурой 500С и более и пропускание по ним легкокипящих теплоносителей, используемых в бинарных теплоэнергоустановках).


 
НАЗАД
Rambler's Top100