Опытно-промышленную геотермальную станцию Грозненского нефтяного университета в селе Пригородное на Ханкальском месторождении термальных вод узнать несложно: она стоит в окружении многочисленных теплиц, которые обогреваются с ее помощью. Эта пилотная станция — первая на Кавказе.
— Основа станции — циркуляционная схема использования глубинного тепла Земли. Здесь у нас пробурены две скважины, — директор станции и по совместительству заведующий кафедрой прикладной геологии Нефтяного университета Арби Шаипов показывает две гигантские синие трубы. — Одна добывающая, глубиной 904 метра, другая нагнетательная, глубиной 975 метров.
По словам директора, скважины пробурены не вертикально: первая — с небольшим отклонением, вторая — под углом 45 градусов, так что устья находятся в 10 метрах друг от друга, а забои — нижние концы — разведены на полкилометра друг от друга. Из добывающей скважины под давлением порядка одной атмосферы идет термальная вода температурой 96 градусов. Арби предлагает дотронуться до трубы, но только очень осторожно, иначе можно получить ожог.
Затем термальная вода проходит через теплообменник, где, не соприкасаясь с обычной пресной водой, передает ей свое тепло и уже со снятой температурой возвращается в насосную станцию.
— В насосной у нас два насоса, которые через вторую, нагнетательную, скважину могут закачивать термальную воду обратно в пласт. Тогда объем воды в месторождении не будет меняться, — объясняет Арби Шаипов. — При циркуляции мы ее сначала забираем, потом, уже холодную, загоняем назад под землю, но на 500 метров выше по течению подземных термальных вод. Там она снова прогревается и подходит опять к первой, добывающей, скважине с той же температурой — 96 градусов.
По подсчетам ученых, при таком способе эксплуатации месторождение остынет (или, как говорят геологи, «подойдет холодный фронт») примерно через 30 лет, и это при круглогодичной работе. Но станция в Пригородном работает только в холодное время года, летом теплицы обогревать не надо, скважины закрываются и месторождение само по себе восстанавливается.
— В 2015 году мы построили свою теплицу — в качестве опытного объекта. Запустили, как и планировалось, используя циркуляционную схему. Все прекрасно работало, огурцов выращивали до 70 тонн в сезон. Но у нас возникла проблема с кадрами, опыта работы в тепличном хозяйстве не было. Так что через три года земля оказалась зараженной паразитами. Сейчас теплица находится на перестое, избавимся от паразитов и снова ее запустим, — рассказывает Арби Шаипов.
Но станция не простаивает. Вокруг нее расположился частный тепличный комплекс площадью 5 гектаров, где выращивают помидоры.
— Вода для обогрева им поставляется из нашей станции. Для критических случаев установлен электрический котел на 44 кВт. Если зимой произойдет поломка в скважине, мы же не скажем: «Ребята, извините, у нас нет воды». Это же ущерб на сотни миллионов рублей. В случае аварии мы запустим котел, чтобы не прекращать подачу тепла потребителю. К счастью, включать его еще не приходилось: поломок не было.
К сожалению, сейчас обогрев теплиц происходит не по циркуляционной схеме, а напрямую — из скважины в теплицы. Все дело в том, что на обратную закачку воды в пласт требуется большой расход электроэнергии. А сегодняшние потребители тепла не готовы оплачивать эти расходы.
— У нас была задача — пристроить блок по выработке электроэнергии из этой же воды, но в России ни один завод не производит турбин, которые работают на низкокипящих жидкостях. Производят в Японии и Израиле. Так как это высокотехнологичное оборудование попало в санкционный список, мы за российские деньги его купить не можем. Но ищем выход из ситуации, — говорит директор станции.
По его словам, затраты на работу насосов окупятся, если использовать термальные воды многоступенчато.
— Сейчас весь процесс можно сравнить с переработкой молока, когда с него снимают сливки, делают сметану, а остальное выбрасывают. А многоступенчатое использование — это когда одну и ту же воду пускают на разные нужды. Мы уже готовим заявки на различные гранты, один из ближайших — использование термальной воды в бальнеологии.
В советское время жители окрестных сел пользовались термальными водами — подводили ее к своим домам, купались, стирали, мыли посуду. Можно сказать, в каждой ванной был свой санаторий. Была в районе и бальнеологическая здравница для женщин. Сейчас у Нефтяного университета планы более грандиозные.
Арби показывает небольшую трубу, торчащую из земли.
— Когда мы строили станцию, я сэкономил средства и заложил этот отвод — мы планировали построить университетский профилакторий с гидромассажными ваннами и бассейном, где сотрудники нашего вуза могли бы поправить здоровье и отдохнуть. Мы сдавали нашу воду на анализ в институты курортологии и бальнеологии в Пятигорске и Москве. В Москве, получая результаты, услышали: «Нам бы ваш химсостав, мы бы озолотились». Мы активно развиваем туризм, почему бы не развить курортологию и санаторное лечение? Это не требует больших вложений. Рисков, в отличие от тепличного хозяйства, практически нет, а отдача большая. Поток людей будет гарантирован. Живой пример — курорт Серноводск-Кавказский. Недавно наша сотрудница пыталась устроить туда маму, так там на три месяца вперед очередь. И в основном из приезжих. Так что наши гранты по использованию геотермальной станции в курортно-оздоровительных целях имеют большие шансы на успех.
Кроме того, сотрудники Нефтяного университета планируют извлекать из подземных рек микрокомпоненты, в первую очередь — метакремниевую кислоту, из которой можно получать очень востребованный сегодня чистый кремний, а из него делать солнечные батареи.
— Для извлечения микрокомпонентов у нас все уже предусмотрено, — уверяет Арби Шаипов. — Точки подключения узлов заранее заложены в проектную документацию. Просто нужно нарастить блочные комплексы рядом.
Почти все рабочие процессы на станции автоматизированы, поэтому штат небольшой — всего четыре оператора. Трое из них — квалифицированные выпускники Нефтяного университета, а один — это «золотые руки», как говорит Арби.
— Мне нужен был человек не только с мозгами, но и с руками. Вот Валид Бициев у нас не только за оператора, но и за сварщика, слесаря, механика, — Арби с уважением указывает в сторону мастера. — Он стоял у истоков строительства станции. Делал все внутреннее устройство.
Несмотря на то, что станция довольно большая, с огромным количеством оборудования, в операторской стоит всего один стол с мультитач-панелью.
— Всей станцией мы управляем вот с этого экрана. Просто прикосновением пальца включаем и отключаем насосы, добавляем и уменьшаем обороты. К тому же все это можно делать и дистанционно. То есть я, сидя дома, со своего телефона могу, к примеру, перекрыть скважины.
Прежде чем приступить к строительству станции, сотрудники Нефтяного университета ездили за опытом в Исландию, Германию и Францию.
— Удивительно, что в Европе ничего от нас не скрывали, выдавали любую информацию, водили в каждый уголок станции, готовы были сотрудничать, — вспоминает Арби Шаипов. — А вот когда мы вернулись и приступили к закладке станции, многие специалисты этого профиля в стране не захотели с нами работать, не верили, что получится. И только когда приехали по нашему приглашению на открытие станции — были приятно удивлены.
Удивились и турки, увидев погружной центробежный насос, который сами сделать не взялись.
Добывающая скважина на самоизливе дает порядка 50−56 кубометров воды в час. Насос способен увеличить добычу до 200 кубов в час — это почти 5 тысяч кубов в сутки. Но найти такой мощный агрегат для воды с температурой 96 градусов не удалось. Есть лишь для воды до 76 градусов.
— Мы обратились к турецким специалистам. Они заинтересовались, приехали, но сказали, что смогут сделать насос под трубу диаметром только 350 миллиметров. Это нас не устраивало, и мы отказались. Все утверждали, что найти более мощный насос нереально, а мы его взяли и сделали сами. Двигатель купили у американцев через Белоруссию, белорусы нам сделали механическую часть, в Волгограде это все собиралось, а доукомплектовывалось, устанавливалось и налаживалось нами здесь, на месте. Можно сказать, братская разработка. Таких насосов у нас два, один — запасной. Когда после запуска станции к нам приехали те же турки — сначала не поверили, потом попросили разрешение сфотографировать насос. Конечно, мы не отказали. Пока в мире это эксклюзивный образец.