Abstract

The indirect electromagnetic geothermometer is usedfor the temperature estimation in the Sultz-sous-Forets geothermal area (France) at depths exceeding the length of drilled boreholes. The forecast accuracy is verified by comparison with the geotherm from the well GPK2. The vertical temperature cross-section is constructed up to the depth 8175 m basing on the magnetotelluric data. It’s analysis indicates that the most probable dominating mechanism of the heat transfer could be the convective one with diameter convection cells of from 1 km to 3 km. The magnetotelluric temperature forecast up to the depth 2500 m is carried out with the purpose of location of the new borehole in the Rittershofen area. Recommendations are given that allow the uncertainty decrease during the decision making.

Keywords

indirect electromagnetic geothermometer, geothermal area, temperature cross-section, heat transfer,

Reference

  •  1) Spichak V. V., 2008, Elektromagnitnoe zondirovanie geotermalnyh zon: novye gorizonty. Geofizika, 1, 50 - 67.

  •  2) Spichak V. V., 2010, Geofizicheskie metody razvedki geotermalnyh resursov: Razvedka i ohrana nedr, 2, 25 - 29.

  •  3) Spichak V. V., Goydina A. G., 2005, Neyrosetevoy prognoz temperatury v geotermalnyh zonah po skvazhinnym izmereniyam: Fizika Zemli, 10, 79 - 88.

  •  4) Spichak V. V., Zaharova O. K., 2008, Sposob ocenki temperatury v nedrah Zemli: Patent Rossiyskoy Federacii № 2326413 ot 10.06.2008.

  •  5) Spichak V. V., Zaharova O. K., 2008, Ocenka temperatury v nedrah Zemli po izmereniyam elektromagnitnogo polya na eё poverhnosti: Fizika Zemli, 6, 68 - 73.

  •  6) Spichak V. V., Zaharova O. K., 2008, Kosvennaya ocenka temperatury v geotermalnoy zone po elektromagnitnym dannym: Geofizika, 4, 55 - 62.

  •  7) Spichak V. V., Zaharova O. K., Rybin A. K., 2007, O vozmozhnosti beskontaktnogo elektromagnitnogo geotermometra: Doklady Akademii Nauk, 417 (3), 393 - 397.

  •  8) Clause I. S., Villinger N., 1990, Analysis of conductive and convective heat transfer in a sedimentary basin demonstrated for the Rheingraben: Geophys. J. Int., 100, 393 - 414.

  •  9) Dezayes S., Genter A., Hooijkaas G., 2005, Deep-seated geology and fracture system of the EGS Soultz reservoir (France) based on recent 5 km depth boreholes: Proceedings of the 2005 World Geothermal Congress, Antalya, Turkey.

  •  10) Geiermann J., Schill E., 2010, 2-D Magnetotellurics at the geothermal site at Soultz-sous-Forets: Resistivity distribution to about 3000 m depth: Comptes Rendus Geoscience (in press).

  •  11) Genter A., Fritsch D., Cuenot N., Baumgartner J., Graff 2009, Overview of the current activities of the European EGS Soultz project: from exploration to electricity production: Proc. XXXIV Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, USA.

  •  12) Haas J.-O., Hoffmann C. R., 1929, Temperature gradient in Pechelbronn oil bearing region, Lower Alsace: its determination and relation to oil reserves: Bull. Amer. Assoc. Petr. Geol. XIII (10), 1257 - 1273.

  •  13) Haenel R., Legrand R., Balling N., Saxov S., Bram K., Gable R., MeunierJ., Fanelli M., Rossi A., Salmone M., Taffi L., PrinsS., Burley A. J., Edmunds W. M., Oxburgh E. R., Richardson S. W, Wheildon J., 1979, Atlas of subsurface temperatures in the European Com-minity: Th. Schafer Druckerei GmbH, Hannover, Germany.

  •  14) Le Carlier C., Royer J.-J., Flores E. L., 1994, Convective heat transfer at Soultz-sous-Forets geothermal site: implications for oil potential: First Break, 12 (11), 553 - 560.

  •  15) Pauwels H., Fouillac C., Fouillac A.-M., 1993, Chemistry and isotopes of deep geothermal saline fluids in the Upper Rhine gra-ben: origin of compounds and water-rock interaction: Geoch. Cosmoch. Acta, 57, 2737 - 2749.

  •  16) Pribnow D., Engelking U., Schellschmidt R., 1997, Temperature prediction for the HDR Project at Soutz-sous-ForKts: GGA tech, rpt. №115869, Hannover.

  •  17) Pribnow D., Hamza V, 2000, Enhanced geothermal systems: new perspectives for large scale exploitation of geothermal energy resources in South America: Proc. XXXI International Geological Congress, Rio-de-Janeiro, Brasil.

  •  18) Pribnow D., JungR., Weidler R., Genter A., Baumgartner J., Baria R., Gerard A., HomeierG., TenzerH., 2001, Mining heat from granitic basement in Soultz, Part 1: performance: Tech. Rpt., GEIE, Soult-sous-Forets, France.

  •  19) Pribnow D., Schellschmidt R., 2000, Thermal tracking of upper crustal fluid flow in the Rhine graben: Geophys. Res. Letters, 27 (13), 1957 - 1960.

  •  20) Schellschmidt R., Clauser C., 1996, The thermal regime of the Upper Rhine graben and the anomaly at Soultz. Z. angew: Geol., 42, 40 - 44.

  •  21) Schill E., Geiermann J., Kummritz 2010, 2-D magnetotellurics and gravity at the geothermal site at Soultz-sous-Foretts: Proc. World Geothermal Congress, Bali, Indonesia.

Оценка глубинных температур в геотермальной области Сульц-Су-Форе, Франция, по данным магнитотеллурических зондирований

Спичак В.В. Захарова О.К.

Аннотация

В геотермальной зоне Сулъц-су-Форе (Франция) с помощью бесконтактного электромагнитного геотермометра выполнены оценки температуры на глубинах, превышающих глубину пробуренных скважин. Достоверность прогнозов проверена на данных геотермы из глубокой геотермальной скважины GPK2. По данным магнитотеллурических зондирований вдоль субширотного профиля построен вертикальный разрез температуры до глубины 8175м. Его анализ показал, что наиболее вероятным доминирующим механизмом передачи тепла на больших глубинах является конвективный механизм с размером конвективных ячеек от одного до трёх километров в диаметре. Для определения наилучшего места бурения новой скважины в районе Риттерсхофен осуществлён магнитотеллурический прогноз температуры до глубины 2500м. По его результатам даны рекомендации, позволяющие сузить область неопределённости при принятии решения.

Ключевые слова

бесконтактный электромагнитный геотермометр, геотермальная скважина, вертикальный разрез температуры, механизм передачи тепла,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Спичак В.В. Захарова О.К. Оценка глубинных температур в геотермальной области Сульц-Су-Форе, Франция, по данным магнитотеллурических зондирований // Геофизика. 2011. № 1. С. 54-60.

Список литературы

  •  1) Спичак В. В., 2008, Электромагнитное зондирование геотермальных зон: новые горизонты. Геофизика, 1, 50 - 67.

  •  2) Спичак В. В., 2010, Геофизические методы разведки геотермальных ресурсов: Разведка и охрана недр, 2, 25 - 29.

  •  3) Спичак В. В., Гойдина А. Г., 2005, Нейросетевой прогноз температуры в геотермальных зонах по скважинным измерениям: Физика Земли, 10, 79 - 88.

  •  4) Спичак В. В., Захарова О. К., 2008, Способ оценки температуры в недрах Земли: Патент Российской Федерации № 2326413 от 10.06.2008.

  •  5) Спичак В. В., Захарова О. К., 2008, Оценка температуры в недрах Земли по измерениям электромагнитного поля на её поверхности: Физика Земли, 6, 68 - 73.

  •  6) Спичак В. В., Захарова О. К., 2008, Косвенная оценка температуры в геотермальной зоне по электромагнитным данным: Геофизика, 4, 55 - 62.

  •  7) Спичак В. В., Захарова О. К., Рыбин А. К., 2007, О возможности бесконтактного электромагнитного геотермометра: Доклады Академии Наук, 417 (3), 393 - 397.

  •  8) Clause I. С., Villinger Н., 1990, Analysis of conductive and convective heat transfer in a sedimentary basin demonstrated for the Rheingraben: Geophys. J. Int., 100, 393 - 414.

  •  9) Dezayes С., Genter A., Hooijkaas G., 2005, Deep-seated geology and fracture system of the EGS Soultz reservoir (France) based on recent 5 km depth boreholes: Proceedings of the 2005 World Geothermal Congress, Antalya, Turkey.

  •  10) Geiermann J., Schill E., 2010, 2-D Magnetotellurics at the geothermal site at Soultz-sous-Forets: Resistivity distribution to about 3000 m depth: Comptes Rendus Geoscience (in press).

  •  11) Genter A., Fritsch D., Cuenot N., Baumgartner J., Graff 2009, Overview of the current activities of the European EGS Soultz project: from exploration to electricity production: Proc. XXXIV Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, USA.

  •  12) Haas J.-O., Hoffmann C. R., 1929, Temperature gradient in Pechelbronn oil bearing region, Lower Alsace: its determination and relation to oil reserves: Bull. Amer. Assoc. Petr. Geol. XIII (10), 1257 - 1273.

  •  13) Haenel R., Legrand R., Balling N., Saxov S., Bram K., Gable R., MeunierJ., Fanelli M., Rossi A., Salmone M., Taffi L., PrinsS., Burley A. J., Edmunds W. M., Oxburgh E. R., Richardson S. W, Wheildon J., 1979, Atlas of subsurface temperatures in the European Com-minity: Th. Schafer Druckerei GmbH, Hannover, Germany.

  •  14) Le Carlier C., Royer J.-J., Flores E. L., 1994, Convective heat transfer at Soultz-sous-Forets geothermal site: implications for oil potential: First Break, 12 (11), 553 - 560.

  •  15) Pauwels H., Fouillac C., Fouillac A.-M., 1993, Chemistry and isotopes of deep geothermal saline fluids in the Upper Rhine gra-ben: origin of compounds and water-rock interaction: Geoch. Cosmoch. Acta, 57, 2737 - 2749.

  •  16) Pribnow D., Engelking U., Schellschmidt R., 1997, Temperature prediction for the HDR Project at Soutz-sous-ForKts: GGA tech, rpt. №115869, Hannover.

  •  17) Pribnow D., Hamza V, 2000, Enhanced geothermal systems: new perspectives for large scale exploitation of geothermal energy resources in South America: Proc. XXXI International Geological Congress, Rio-de-Janeiro, Brasil.

  •  18) Pribnow D., JungR., Weidler R., Genter A., Baumgartner J., Baria R., Gerard A., HomeierG., TenzerH., 2001, Mining heat from granitic basement in Soultz, Part 1: performance: Tech. Rpt., GEIE, Soult-sous-Forets, France.

  •  19) Pribnow D., Schellschmidt R., 2000, Thermal tracking of upper crustal fluid flow in the Rhine graben: Geophys. Res. Letters, 27 (13), 1957 - 1960.

  •  20) Schellschmidt R., Clauser C., 1996, The thermal regime of the Upper Rhine graben and the anomaly at Soultz. Z. angew: Geol., 42, 40 - 44.

  •  21) Schill E., Geiermann J., Kummritz 2010, 2-D magnetotellurics and gravity at the geothermal site at Soultz-sous-Foretts: Proc. World Geothermal Congress, Bali, Indonesia.