Дослідження факторів геотермальної енергії в глибоких свердловинах

Метою роботи є розроблення і дослідження енергетичного методу видобування геотермальної енергії з глибоких свердловин, яку генерують гірські породи до внутрішнього простору свердловин під час циркуляції в ній промивальної рідини у різних геологічних умовах світу, зокрема в Україні. Методика досягнення мети передбачає результати експериментальних і теоретичних досліджень стаціонарного процесу притоку тепла від геологічного середовища до простору глибокої свердловини на різних продуктивностях бурових помп, у різних геологічних умовах, за різних властивостей промивальної рідини. Дослідження враховували моделі “холодної” і “гарячої” Землі. Як результат, досліджено теплообмін у глибоких свердловинах у різних геологічних умовах світу, вивчено питання про фізику зареєстрованого теплового потоку, про максимальну можливу щільність теплового потоку і від яких фізичних і технологічних параметрів вона залежить. Вивчено дію фактора геотермальної енергії з боку гірських порід на простір свердловини під час циркуляції в ньому промивальної рідини за різних продуктивностей помп. Встановлено, що значення щільності теплового потоку від гірських порід у свердловину значно перевищують відомі значення, які визначаються геофізичним законом теплопровідності Фур’є на основі використання даних геотермального градієнта. Запропоновано енергетичний метод визначення реальних енергетичних характеристик фактора геотермальної енергії, який показав здатність глибоких свердловин генерувати теплову енергію з промисловими значеннями. Підтверджена правомірність моделей “холодної” Землі зі зменшенням і “гарячої” Землі з стабільними значеннями температур на вибої свердловини. Наукова новизна полягає в розв’язанні задачі ідентифікації параметрів експериментальної функції теплообміну системи геологічне середовище-свердловина-повітря з геофізичними параметрами процесу, на основі розробленого енергетичного методу теплообміну в просторі свердловини, надано наукове пояснення збільшеному і зменшеному значенням щільності теплових потоків у процесах теплообміну в глибоких свердловинах на основі “холодної” і “гарячої” моделей Землі. Практична значущість отриманих результатів полягає в обґрунтуванні доцільності і можливості побудови геотермальних станцій з промисловою потужністю видобування геотермальної енергії на основі використання окремих ізольованих від пластових флюїдів глибоких свердловин.