Специфика геотермальных ресурсов (часть 3)

Идея извлечения тепла горячего породного массива водой принадлежит К.Э. Циолковскому (1898 г.). Он возвращался к ней в работах 1903 и 1914 гг. В.А. Обручев ввел термин "геотермальная циркуляционная система" (ГЦС). В его научно-фантастической повести "Тепловая шахта" искусственным коллектором служили 10-метровые "теплообменные колодцы", пройденные по концам 12-ти квершлагов из глубокого вертикального ствола в горячем гранитном массиве. Пар от вскипающей в колодцах воды по трубам поступал в подземную электростанцию, отработанный конденсат возвращался под медные крышки колодцев. С аналогичным предложением о сверхглубокой шахте, чтобы "навсегда избавить мир от забот об энергии" дважды, в 1904 и 1919 гг. выступал английский изобретатель паровой турбины Ч. Парсонс. Проект бурения столь же глубокой скважины с колонной труб - теплообменника встречных потоков холодной и нагретой породами воды (пара) предлагал в 1927 г. Д.Ходсон. В рамках американской программы "Плаушер" (подземные ядерные взрывы в мирных целях) с предложением о "стимулировании" ядерным взрывом месторождения природного пара выступили Р.Карлсон (1959) и Д. Кеннеди (1964). В 1967 г. впервые обоснованный расчетами проект искусственного коллектора ГЦС в виде зоны разрушения "сухих" горячих гранитов подземным ядерным взрывом доложил на симпозиуме в Станфорде П.Кругер. В 1965-75 гг. в СССР (ЛГИ, ИТТФ и ПромНИИПроект) и во Франции разрабатывались аналогичные проекты. Ни один из них не был реализован, главным образом из-за непреодолимой сейсмической опасности.
С 1970 г. Лос-Аламосская национальная лаборатория (ЛАНЛ) в США начала разработку проекта создания искусственного геотермального коллектора в виде обширных вертикальных трещин гидроразрыва слабопроницаемого горячего массива. После ряда неудач, стимулировавших создание надежной техники скважинных измерений, по проекту ЛАНЛ на ее полигоне Фентон Хилл в штате Нью Мексико в 1977 г. была создана первая в мире геотермальная система с гидроразрывом и даже продемонстрирован фонтан пара из практически непроницаемого массива горячих гранодиорнтов (10в-18 мкм2, 185°С). Вслед за США демонстрационная ГЦС с вертикальными трещинами гидроразрыва высотой 2,5 км создана в 1984-1985 гг. в Великобритании в горячем гранитном массиве Корнуолла по проекту Камборнской Горной школы. В эти годы опытные геотермальные гидроразрывы осуществлены в ФРГ (Фалкенберг), в Японии (Якедаке), во Франции (Майо де Монтане), в России (полигон ЛГИ "Эркиле", Выборг) и в Швеции (Фьялл Вака).

---