up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله سنگ مخزني PDF
QR code - سنگ مخزني

سنگ مخزني

سنگ مخزني براي بخار

توده يا حجمي از سنگ هاي نفوذپذير و متخلخل است كه در اعماق مختلف زمين قرار داشته و خلل و فرج آنها را آب داغ يا بخار تحت فشار، اشغال كرده است. مخزن هاي زمين گرمايي تحت شرايط خاص زمين شناسي به وجود مي آيند. به عنوان مثال، گسل ها يكي از عوامل كنترل كننده اندازه و شكل مخازن زمين گرمايي است. مخزن هاي زمين گرمايي از اجزايي تشكيل شده است كه وجود همه آنها براي تشكيل مخازن ضروري است. بدين ترتيب كه در صورت عدم وجود هر يك از آنها، مخزن زمين گرمايي به وجود نخواهد آمد. اجزاي يك مخزن زمين گرمايي عبارتند از:
۱ سنگ مخزن كه سنگي نفوذپذير و متخلخل است.
۲ سنگ پوشش كه سنگي متراكم و غيرقابل نفوذ بوده و مانع از خروج سيال از مخزن و در نتيجه افت فشار آن مي شود.
۳ منبع حرارت كه ممكن است عوامل مختلفي باشد مانند يك توده نفوذي آذرين جوان و عميق يا حرارت حاصل از حركت هاي زمين يا حرارت حاصل از تجزيه عنصر هاي راديواكتيو و نازك شدگي پوسته زمين و غيره.
۴ منبع سيال كه اغلب بارش هاي جوي، منابع آب زيرزميني و يا آب موجود در ماگما است.
انواع مخزن هاي زمين گرمايي به شرح زير است:
۱ مخزن هاي گرمابي
در حال حاضر اين دسته از مخزن ها تنها مخزن هاي اقتصادي زمين گرمايي جهان است. همان گونه كه از نام آنها بر مي آيد اين مخزن ها، حاوي سيال هستند كه بر حسب نوع سيال به دو دسته مخزن ها حاوي آب داغ و بخار تقسيم مي شوند. مخزن هاي آب داغ فراوان تر از مخزن هاي حاوي بخار است. كشورهاي نيوزيلند و ايسلند تعداد قابل توجهي از مخزن هاي آب داغ دارند.
در مخزن هاي حاوي بخار حجم تغذيه سيال مخزن نسبت به دماي غشاي حرارتي آن به قدري كم است كه به محض ورود آب، بخش عمده آن به بخار تبديل مي شود. در اين دسته از مخزن ها، بخار تحت فشار با دماي زياد
C ۲۰۰ منبسط شده و به بخار خشك فوق العاده گرم تبديل مي شود، بنابراين، اين گونه مخزن ها را مخزن هاي بخار خشك نيز مي نامند.
در مخزن هاي آب داغ، حجم آب داغ بيش از حجم بخار و گاز مخزن است. اين قبيل مخزن ها بسيار فراوان بوده و حدود ۹۰ درصد مخازن زمين گرمايي جهان را تشكيل مي دهد. دماي آنها بين ۲۵ تا C ۳۱۰ متغير است. منبع عمده تامين كننده آب اين مخزن ها، بارش هاي جوي و آب هاي سطحي است.
۲ مخزن هاي سنگ داغ خشك
در نواحي اي كه سنگ هاي متراكم آذرين، داغ ، بدون تخلخل و نفوذپذيري در عمق كم قرار دارند، مي توان آب را به طور مصنوعي درون سنگ ها تزريق كرد. بدين ترتيب كه دو چاه با عمق هاي متفاوت و با زاويه اي نسبت به سطح قائم حفر مي شود. اغلب چاه ها تا جايي حفر مي شود كه درجه حرارت سنگ ها به C ۲۰۰ برسد. يكي از چاه ها عميق تر است و درست زير انتهاي چاه كم عمق تر قرار دارد.
سپس به كمك پمپ هاي پيستوني قوي آب به درون چاه ها تزريق مي شود. فشار آب موجب شكستگي سنگ ها شده و بدين ترتيب بين دو چاه ارتباط برقرار مي شود. سپس از چاه كم عمق تر آب را به درون زمين پمپ مي كنند. آب بر اثر تماس با سنگ ها بخار شده و رو به بالا حركت مي كند و از طريق چاه كم عمق به سطح زمين مي رسد كه به كمك آن مي توان برق توليد كرد. البته اين طرح هنوز اقتصادي نشده است و كماكان در مرحله پژوهش است. در حال حاضر اغلب كشورهاي پيشرفته نظير آمريكا، فرانسه، آلمان، ژاپن در حال تحقيق در زمينه اين طرح هستند.
۳ مخزن هاي تحت فشار
اين گونه مخزن ها در عمق هاي زياد بيش از۴۶۰۰m قرار دارد و غالبا سنگ مخزن آنها از جنس ماسه است. روي اين مخزن ها را سنگ پوشش ضخيم پوشانده است. آب داغ موجود در فضاهاي خالي ماسه ها تحت فشار هيدروستاتيك بوده و حاوي مقدار مختلفي از گاز متان محلول است. به طور كلي دو عامل در تشكيل اين گونه مخزن ها بسيار موثر است:
سنگ پوشش مناسب غيرقابل نفوذ و داراي ضخامت قابل ملاحظه كه از نفوذ سيال و حرارت مخزن به خارج جلوگيري مي كند.
استقرار مخزن در عمق زياد از سطح زمين.
دو عامل فوق در برخي موارد موجب افزايش درجه حرارت مخزن به ميزان C ۲۰۰ مي شود. البته امروزه اين گونه مخزن ها از حيث اقتصادي مقرون به صرفه نيست. به عنوان مثال در كناره ساحلي آمريكا، از ايالت تگزاس تا لوييزيانا، تعدادي از اين قبيل مخزن هاي زمين گرمايي كشف شده است. مخزن هاي تحت فشار، اكثرا در حين انجام بررسي هاي اكتشافي ذخيره نفت و گاز شناسايي شده اند. چنانچه بهره برداري از اين مخزن ها مقرون به صرفه شود، مي توان از انرژي فسيلي و جنبشي آنها استفاده كرد.
۴ مخزن هاي ماگمايي
در برخي نقاط كره زمين و به ويژه در مناطق فعال آتشفشاني، توده هاي آذرين جوان كم عمقي وجود دارد كه داراي انرژي حرارتي فوق العاده زيادي است. اين توده هاي آذرين را مخزن هاي ماگمايي مي نامند. بهترين نمونه اين دسته از مخزن هاي زمين گرمايي در جزاير هاوايي وجود دارند كه محققان توانسته اند با تزريق آب به درون مخزن و توليد بخار از آنها به طور آزمايشي برق توليد كنند ولي كماكان اين طرح با مشكلاتي مواجه است كه از جمله آنها مي توان به موارد زير اشاره كرد:
مشكلات و خطرات حفاري در سنگ هاي نيمه مذاب با حرارت بيش از C ۸۰۰
آماده سازي جداره چاه كه در درجه حرارت هاي بالا كاري بسيار مشكل است.
عدم كارايي تكنيك هاي ژئوفيزيكي كنوني براي تعيين موقعيت دقيق توده سنگ هاي آذرين مدفون. زيرا در درجه حرارت هاي زياد، ابزارهاي ژئوفيزيكي كنوني دقت كافي را ندارند.
البته در حال حاضر صرفا منابع زمين گرمايي ارزش اقتصادي دارد و از آنها به طور گسترده بهره برداري مي شود. بدون شك در آينده نه چندان دور با ابداع فناوري هاي جديد ساير انواع منابع زمين گرمايي نيز قابل استفاده خواهند بود.

سنگ از نظر زمين شناسان به ماده ي سازنده ي پوسته و بخش جامد سست کره ي زمين گفته مي شود. سنگ ها از يک يا چند کاني درست شده اند و از نظر چگونگي پديد آمدن ...

دياژنز: سنگ زايي پس از انباشته شدن رسوب ها در محيط هاي رسوبي ممکن است فرايندهاي فيزيکي و شيميايي گوناگوني در آن ها رخ دهد که به سنگ شدن آن ها بينجامد. ...

گلسنگ نوعي پيکره گياهي بدون ريشه، برگ يا گل است؛ در واقع، مجموعه اي از جلبک و قارچ است که زندگي هر کدام وابسته به زندگي ديگري است. در اين همزيستي جلبک ...

سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌گردد. ناخالصي ...

سنگ آهک نوعي سنگ رسوبي است که عمدتا از کلسيت معدني تشکيل شده‌است. اصول تهيه و بکارگيري آهک در واقع هدف از تهيه آهک، تبديل سنگ آن به حالت قابل مصرف و ت ...

وجود ۱۵۰۰ آتشفشان در کره زمين فوران توده هاي بزرگي از خاکستر در ايسلند در اثر فعال شدن يکي از آتشفشان هاي خفته اين منطقه باعث شده است نشريه علمي لايو ...

● مقدمه: منشا سوختهاي گازي متفاوت است. برخي به طور طبيعي وجود دارند و برخي ديگر از تغيير شکل سوختهاي مايع و يا جامد تهيه مي شوند. سازنده ي اصلي مفيد آ ...

کشور ما از لحاظ وجود مخازن هيدروکربوري جزء کشور هاي بسيار غني دنيا محسوب مي شود. ولي با وجود اين آگاهي ما دانشجويان زمين شناسي و ديگر هم وطنان درباره ...

دانلود نسخه PDF - سنگ مخزني