|
12 терны для среднетемпературных и низкотемпературных гидротермальных систем [24, 25], но также известны случаи, когда этот тип отложений встречался на высокотемпературных месторождениях в Сьерро-Приетто (Мексика) [23] и Миравеллас (Коста-Рика) [22]. И в этих случаях на высокотемпературных месторождениях линия парообразования в продуктивных скважинах коррелировала с формированием отложений карбоната кальция. Поэтому эффективный технический прием по устранению отложений карбоната кальция заключается в том, чтобы смещать линию образования пара в трещиновато-пористую среду призабойного пространства добывающей скважины, где удельная поверхность каналов гораздо больше, чем в скважине [17]. Смещение линии образования пара достигается варьированием устьевого давления скважины. Линия образования пара нс должна находиться вблизи входа пара в скважину. Отложения карбоната кальция сравнительно легко поддаются механическому удалению. На высокотемпературных месторождениях, где кипения воды в продуктивных скважинах трудно избежать, опробован способ выбуривания отложений карбоната кальция при работающей скважине [20 22, 26]. Частоту операций выбуривания отложений можно уменьшить за счет увеличения диаметра труб скважины [26]. В Венгрии испытан способ контроля за твердыми отложениями карбоната кальция в продуктивных скважинах, заключающийся периодическом пропускании через канал скважин кислых растворов [27]. Были выполнены эксперименты по ингибированию отложений карбоната кальция добавлением еинтстических органических полимеров и фосфатных ингибиторов в количестве 10-200 мг/л [28-30]. Удалось снизить скорость роста отложений карбоната кальция, но полностью устранить их было невозможно. Смешанное отложение сульфидов и оксидов металлов наблюдалось на всех типах гидротермальных систем: высоко-, среднеи низкотемпературных [23, 31-37]. В низкотемпературных системах железо, высвобождаемое в результате коррозии стали, реагирует с сероводородом гидротермального теплоно |
Основная форма карбоната кальция кальцит или арагонит, реже он встречается в виде ватерита [33, 34]. Ватерит обычно неустойчив и переходит в кальцит. Ключевыми факторами, определяющими образование отложений карбоната кальция из гидротермального раствора, являются [35-39]: 1. концентрация иона кальция; 2. общая минерализация воды; 3. размещение первой линии выпаривания теплоносителя в ходе его добычи из резевуара. При кипении и выпаривании часть растворенных газов, в том числе С02, переходит из жидкой фазы в газообразную. Это приводит к росту рН, снижению растворимости карбоната кальция и формированию пересыщения по СаСОз: СаСОз + 2Н+ Са2+ + С02 + Н20 (1.3) Охлаждение раствора при кипении и дегазации частично компенсирует снижение растворимости СаСОз. В результате многих экспериментальных исследований доказано, что в продуктивных скважинах линия первого выпаривания теплоносителя соответствует наибольшему осаждению карбоната кальция. Карбонаты кальция характерны для среднетемпературных и низкотемпературных гидротермальных систем [40, 41], но также известны случаи, когда этот тип отложений встречался на высокотемпературных месторождениях в Сьерро-Приетто (Мексика) [39] и Миравеллас (Коста-Рика) [38]. И в этих случаях на высокотемпературных месторождениях линия парообразования в продуктивных скважинах коррелировала с формированием отложений карбоната кальция. Поэтому эффективный технический прием по устранению отложений карбоната кальция заключается в том, чтобы смещать линию образования пара в трещиновато-пористую среду призабойного пространства добывающей скважины, где удельная поверхность каналов гораздо больше, чем в скважине [33]. Смещение линии образования пара достигается варьированием устьевого давления скважины. Линия образования пара не должна находиться вблизи входа пара в скважину. Отложения карбоната кальция сравнительно легко поддаются механическому удалению. На высокотемпературных месторождениях, где кипения воды в продуктивных скважинах трудно избежать, опробован способ выбуривания отложений карбоната кальция при работающей скважине [42, 36, 38]. Частоту операций выбуривания отложений можно уменьшить за счет увеличения диаметра труб скважины [42]. В Венгрии испытан способ контроля за твердыми отложениями карбоната кальция в продуктивных скважинах, заключающийся периодическом пропускании через канал скважин кислых растворов [43]. Были выполнены эксперименты по ингибированию отложений карбоната кальция добавлением синтетических органических полимеров и фосфонатных ингибиторов в количестве 10-200 мг/л [44-46]. Удалось снизить скорость роста отложений карбоната кальция, но полностью устранить их было невозможно. Смешанное отложение сульфидов и оксидов металлов наблюдалось на всех типах гидротермальных систем: высоко-, среднеи низкотемпературных [39, 47-53]. В низкотемпературных системах железо, высвобождаемое в результате коррозии стали, реагирует с сероводородом гидротермального теплоносителя и приводит к значительным отложениям его сульфидов. В высокотемпературных системах сульфиды и оксиды металлов образуются прямо из теплоносителя при изменении фазового состояния теплоносителя и рН. Имеются сообщения об отложениях смешанного типа в продуктивных скважинах и теплооборудовании [40]: сульфидов железа и меди, оксида цинка и кремнезема. Особенно очевидным образом проявились процессы образования смешанных отложений оксидов и сульфидов металлов и кремнезема на высокотемпературном месторождении в Солтон Си [52]. Меры по устранению отложений оксидов и сульфидов металлов, как правило, основаны на ингибировании коррозии. Отложения кремнезема представляют наибольшую проблему, которая проявляется практически на всех гидротермальных месторождениях, особенно, высокотемпературных с преобладанием жидкой фазы [39, 42, 49, 50, 51, 54, 55]. Это связано с тем, что растворимость карбонатов увеличивается при снижении температуры, а растворимость диоксида кремния ЗЮг, наоборот, уменьшается. Кроме того, в противоположность кальцитам, отложение кремнезема лимитируется кинетикой, и может начаться через несколько минут или часов после достижения пересыщения. В отличие от карбонатов кальция отложения кремнезема с трудом поддаются механическому удалению. |