Technologies of geothermal resources development in South of Russia

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中文题名俄罗斯南部的地热资源开发技术
作者A. B. Alkhasov
作者单位Institute for Geothermal Research, DSC RAS,Makhachkala, Russia
刊名Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources
2020
6
摘要
一项综合开发低温地热资源的技术已经被提出,这项技术将促进地热资源的热能和水能潜力的开发。通过利用闲置的油气井建设二元地热发电厂(GeoPP)来有效开发地热资源的可能性已经被证实,这将大大减少其建设资本投入。在俄罗斯南部欧洲部分的东高加索自流盆地有许多油气田,这里闲置的井可以转化来生产地热水。将闲置井全部投入使用,将有可能为地热发电厂获得最高 300 兆瓦的总净容量。本文提出了将地热发电厂的混合技术与燃气轮机类型的联合循环发电技术(进一步的 GCP)相结合使用的技术方案,这种技术能有效利用中温热水(80-100℃)。这项技术显示出了这种地热水用于高效率发电的潜力。对依靠中温水运行的地热能发电厂(GeoPP)和地热循环发电厂(GCP)进行了比较分析,结果表明后者更具优势。根据计算,在 Makhachkala 镇的 Thernair 油气田实施混合技术后,发电厂的产能将提高到 60 兆瓦。显示了高温地热盐水的综合处理的巨大前景。本文给出了二元地热能发电厂(GeoPP)所产生的电力被用于化学成分提取的工艺图。给出了Berikey 地热田的估计参数。根据 Berikey 地热田已探明的热卤水储量来计算,该油田的碳酸锂年产量有望超过 2000 吨。可以看到 Thernair 地热田高温地热卤水综合处理的前景巨大。通过使用一种低沸点的工作剂,地热卤水的热能可以在二元地热发电厂转化为电能。不同温度下蒸发的异丁烷工作剂,在地热能发电厂(GeoPP)的二次回路中实现了兰金热力学循环。在最大发电量中最高效的是一个超临界周期,接近所谓的“三角”周期,蒸发压力 Pe = 5.0 MPa。地热能发电厂(GeoPP)使用后的低温卤水将进入化工厂,通过地热卤水综合利用技术,将其主要化学成分碳酸锂、氧化镁、碳酸钙、氯化钠等提取出来。为了使生产无机材料成本更低,可以利用 地 热 能 发 电 厂 ( GeoPP ) 生 产 的 电 。 优 先 整 合 在 达 吉 斯 坦 北 部 的Yuzhno-Sukhokumsk 相关的高盐卤水油气井群的的需求已经开始显现。以前放射性超标的卤水被倾倒在油气田地表的过滤场中,现在已经提出了对其净化和开发的技术解决方案。

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