Теплофізичні процеси при формуванні та використанні геотермальних ресурсів - Автореферат

АЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИСпеціальність 05.14.06 - технічна теплофізика та промислова теплоенергетика Робота виконана в Інституті технічної теплофізики, Національна академія наук України. Науковий консультант д.т.н., провідний науковий співробітник Шурчков Анатолій Васильович, Інститут нетрадиційної та відновлюваної енергетики НАН України д.т.н., професор Накорчевський Альфред Іванович, Інститут технічної теплофізики НАН України, провідний науковий співробітник; Захист відбудеться 26.06.2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.224.01 в Інституті технічної теплофізики, 03057, м.Сонячне випромінювання й геотермальна енергія є нетрадиційними джерелами енергії, які в великих масштабах можна використовувати для надійного, екологічно чистого постачання теплотою й електроенергією в умовах України Використання геотермальної енергії для опалення, водопостачання й кондиціювання повітря різних споруд у містах, сільській місцевості, а також у різних галузях промисловості й сільському господарстві дозволить уже в найближчі роки заощаджувати в країні до 30% традиційного палива, що становить 1,5?2,0 млн. т у. палива. Зіставлення наявних даних по ресурсах термальних вод на території України з обсягом їх видобутку показує, що рівень використання геотермальної енергії поки незначний. Дисертаційна робота та дослідження за її тематикою виконані у відповідності до наступних тем науково-дослідних робіт Інституту технічної теплофізики й Інституту проблем моделювання в енергетиці НАН України: державна науково-технічна програма “Екологічно чиста геотермальна енергетика України”. На підставі розроблених методів вперше: реалізовані профільні моделі температурних полів геотермальної аномалії, що дозволяють одержати значення температур на заданій глибині для довільного геотермічного розрізу степового Криму; розроблені та реалізовані планові моделі температурних полів геотермальної аномалії, що дозволяють одержати значення температур у довільній точці степового Криму на заданій глибині без буріння свердловин.Для розрахунку температури породи на будь-якому рівні за значенням температури, що одержане в результаті замірювання в свердловині на іншому рівні, пропонується по геолого-гідрологічному розрізу свердловини або по геологічних профілях розрахувати приведені потужності МП шарів пласта по відношенню до коефіцієнта теплопровідності фундаменту lф (для геотермального родовища Криму нами прийнято lф=3 Вт/м.град). 1 а), то її значення розраховується по формулі: ,(2) де ТИЗМ - значення температури, яке одержане заміром у свердловині, град; Т0 - температура нейтрального шару, град; МП1...MПN - приведені потужності шарів пласта, м; l1... ln - коефіцієнти теплопровідності пласта, Вт/м.град; НИЗМ - глибина, на якій був зроблений замір температури, м; У правій частині формули (2): перший множник відповідає перепаду температури на одиницю приведеної потужності пластів гірських порід до позначки заміру температури; другий множник показує приведену потужність пластів гірських порід від позначки заміру температури до позначки, для якої розраховується температура. Температуру в точці, що знаходиться вище позначки заміру температури в свердловині (рис. У випадку, коли температура в свердловині заміряна нижче покрівлі фундаменту, шукана (вище позначки заміру температури в свердловині) температура ТИСК (рис.Для виключення неоднозначності будемо вважати, що розподіл температури у фундаменті на зрізі 5000 м, який отриманий по температурах, що заміряні у свердловинах, є достовірним, і з ним будемо порівнювати результати моделювання. Ці тіла втілюються в земну кору, температура в якій до глибини 10 км рівномірно розподілена (рис. Приблизно через 106 років на моделі формується температура, яка наближена за своєю формою до фактичного розподілу температур на зрізі 5000 м в даний час (рис. Гаряче тіло втілюється в земну кору, температура в якій рівномірно розподілена до глибини 10 км від поверхні Землі. Така постановка задачі дає можливість розрахувати температуру та тиск рідини, що фільтрується, температуру в обємі породних блоків і навколишньому масиві.Узагальнення результатів виконаних досліджень дозволяє зробити наступні висновки: Серед альтернативних джерел енергії найперспективнішою та готовою для практичного використання є геотермальна енергія, ресурсна база якої характеризується значними величинами. На території України є ряд регіонів із значними розвіданими запасами теплоенергетичних вод, використання яких може забезпечити значний обєм енергоспоживання. Розроблена теплофізична модель утворення Кримської геотермальної аномалії, що надає можливість прогнозувати температурний режим на будь-який момент з початку виникнення термоаномальної зони. На родовищах Криму реалізовані розроблені технологічні схеми використання теплоти геотермальних ресурсів, які підтвердили високу екологічну безпеку та економічну ефективність розробленої технології. Постановка задачі, участь в розробці моделей.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ