Данные по 14-ти геотермальным месторождениям Японии и Камчатки (распределение вторичных гидротермальных минералов, свойства вмещающих горных пород, газовый и химический состав геотермального флюида) использованы для моделирования термо-гидродинамических-геохимических процессов на основе вычислительной программы TOUGHREACT (Xu and Pruess, 2001).

Рис.1. Двухфазный поток с базовой температурой 300 ^oC (тип “Хачубару”).

Слева: схематический разрез и типы гидротермальных изменений на геотермальном месторождении Хачубару. Справа: модельное распределение температуры, давления и паронасыщения вдоль восходящего потока.

Рис. 2. Результаты термо-гидродинамического-геохимического моделирования для геотермального месторождения Хачубару. Изменение обьемной доли минеральных фаз вдоль восходящего потока через 1000 лет. Слева – наиболее проявленные гидротермальные изменения минеральных фаз, справа – в меньшей степени проявленные гидротермальные изменения минеральных фаз.

Рассмотрены следующие сценарии движения восходящего потока теплоносителя: (1) однофазный поток с базовой температурой 260 ^oC (тип “Огири”), (2) двухфазный поток с базовой температурой 300 ^oC (тип “Хачубару”) (рис.1), (3) тепловая трубка с базовой температурой 260 ^oC (тип “Мацукава”). Исследованы влияние термодинамических и кинетических параметров химического взаимодействия, величины массового потока на процесс образования вторичных и растворения исходных минералов горных пород, вмещающих восходящий поток теплоносителя (рис.2).

Литература

1. A.Kiryukhin, T.Xu, K. Pruess, I. Slovtsov (2002) Modeling of Thermo-Hydrodynamic-Chemical Processes: Some Applications to Active Hydrothermal Systems// 27-th Stanford Workshop on Geothermal Reservoir Engineering.
2. Xu, T. and K. Pruess (2001). Modeling Multiphase Non-Isothermal Fluid Flow and Reactive Geochemical Transport in Variably Saturated Fractured Rocks: 1.Methodology, American Journal of Science, Vol. 301, pp. 16-33.