Ученые создали новую методику поиска участков земных недр, потенциально богатых тепловой энергией из сухих горячих пород. Метод основан на магнитотеллурическом зондировании, позволяющем оценить расположение и энергетический потенциал ресурсов. Авторы проверили его в известных термальных областях Хенгилл (Исландия), Лардерелло-Травале (Италия) и Сульц-су-Форе (Франция). В России этот метод особенно актуален в регионах с высоким тепловым потоком — на Камчатке, в Краснодарском и Ставропольском краях, Забайкалье, юге Западной Сибири, Северном Кавказе. Там «чистая» энергетика могла бы заменить традиционную, опирающуюся на истощающиеся месторождения ископаемого топлива. поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Renewable Energy.
Вячеслав Спичак на первой в мире петротермальной станции в Сульц-су-Форе (Эльзас, Франция). Данные с этой станции вошли в проект.
Снижение объемов добычи нефти, природного газа и угля, а также растущие затраты на их извлечение из труднодоступных мест подталкивают к развитию альтернативных видов энергетики, например, петротермальной.
Оценку энергетического потенциала региона или конкретного резервуара сейчас проводят по результатам бурения нескольких разведочных скважин. Расположение и глубина этих скважин часто определяются недостаточно обоснованно. Поскольку стоимость бурения составляет 75% от общей стоимости всех геологоразведочных работ, такие затратные подходы снижают преимущества «зеленой» энергетики. Метод проб и ошибок не позволяет определить пространственные границы резервуара, что приводит к приблизительным оценкам его энергетического потенциала и сроков эксплуатации. Избыточное бурение негативно влияет на окружающую среду.
Ученые из Центр геоэлектромагнитных изысканий Института физики Земли Российской академии наук. (Москва) разработали Метод разведки петротермальных ресурсов основывается на создании трёхмерных моделей температуры, петро- и теплофизических свойств горных пород. В процессе применяются данные магнитотеллурического зондирования – метода индукционного измерения естественного электромагнитного поля на поверхности Земли. Совместный анализ полученных моделей с помощью методов искусственного интеллекта позволяет составить «паспорт» участка недр, который может использоваться для поиска областей земной коры с заданными характеристиками пород.
Температура и проницаемость пород стали достаточными показателями при поиске участков земных недр, перспективных для развития петротермальной энергетики. На заброшенном нефтяном поле Пехельброн в Сульц-су-Форе (Франция) специалисты выявили два участка недр с температурой, превышающей 150ºС, и повышенной проницаемостью. Один из них совпадает с первым в мире резервуаром петротермальной энергии, разрабатываемым с 90-х годов. Второй участок находится на глубинах 2,5–3,5 километров в другой части разреза и может быть интересен для бурения новых разведочных скважин.
«Новый метод существенно уменьшит затраты на разведку месторождений тектонического тепла и ущерб окружающей среде, который причиняется при этом процессе. Разработанные методики могут применяться для преобразования нерентабельных месторождений углеводородов в источники петротермальной энергии. Коллектив собирается продолжить исследования для повышения точности оценки петротермальных ресурсов. — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, Вячеслав Спичак, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией методологии интерпретации электромагнитных данных Центра геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли Российской академии наук.
Пресс-служба Российского научного фонда предоставила информацию и фотографии.