ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС И СЕЙСМИЧНОСТЬ В ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ, МАГМАТИЧЕСКИХ И ГЕОФЛЮИДНЫХ СИСТЕМАХ, ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ-ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (TOUGH2, TOUGHREACT, C-FRAC), ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Отчет 229 с., 96 рис., 37 табл., 154 источников. УДК 551.49; 550.21; 550.82; 553.981; 556.3; 556.33; 551.233 КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ГЕОТЕРМАЛЬНЫЙ, ФЛЮИД, ВОДА, ГАЗ, МАГМА, ВУЛКАН, РЕЗЕРВУАР, СЕЙСМИЧНОСТЬ, ПРОГНОЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, TOUGH2 Выполнены исследования условий формирования и эксплуатации геотермальных месторождений. В том числе, разработана цифровая гидрогеологическая модель Кеткинского месторождения и обоснована возможность получения термальной воды и метана в ЮЗ секторе вулкана Корякский. Для оценки притока глубинного газонасыщенного флюида, проницаемости и емкости продуктивных резервуаров применялось iTOUGH2-EWASG-моделирование естественного состояния и истории эксплуатации. Прогнозное моделирование с учетом использования погружных насосов и реинжекции - показывает возможность устойчивой эксплуатации Кеткинского месторождения с расходом воды 165-175 кг/с при температуре 70-80оС и метана СН4 с расходом 60-70 г/с (до 3.4 млн м3 газа в год). Изучение магматических питающих систем вулканов привело к получению следующих результатов. Представлены новые данные о геотермальных ресурсах и вулканической активности в Мутновском геотермальном районе. По данным локальной сейсмичности и геохимическим термометрам в северо-восточном секторе вулкана выявлен потенциально продуктивный геотермальный резервуар магматического фракинга. Его площадь, доступная для бурения, и прогнозная температура значительно превышают соответствующие характеристики находящегося в эксплуатации участка Мутновского геотермального месторождения. Выявлено, что инжекции магмы Мутновского вулкана синхронизированы с притоком магматических газов в продуктивный геотермальный резервуар, и гидротермальными взрывами в кратере Мутновского вулкана. Мониторинг и моделирование процессов функционирования гейзеров привели к разработке высокочастотного (мин-1) метода хлоридного трассера (основанного на измерениях электропроводности речной воды и доплеровской расходометрии). Указанный выше метод применяется для оценки динамики разгрузки глубинной составляющей гидротерм (Qd) и расчета объемов извержений гейзеров в Долине Гейзеров (Камчатка). Выявлены сезонные колебания Qd: увеличение (340-370 кг/с) в зимний период, и уменьшение в период летнего паводка (≈100 кг/с), оценивается объем горячей воды при извержениях гейзеров Большой, Великан и Грот. Высокочастотный метод хлоридного трассера может являться составной частью системы предупреждения геологических катастроф, связанных с гидротермальной активизацией. Проведены работы по обновлению долгосрочного сейсмического прогноза на основе метода ДССП С.А. Федотова, построению среднесрочно-краткосрочного прогноза повышения сейсмической опасности в районе Северных Курильских о-вов, а также работы по мониторингу сейсмического процесса у восточного побережья Камчатки. Обоснована базовая концепция построения обобщенного энергетического класса землетрясений KF, призванного унифицировать представление о величинах землетрясений на основе их многочисленные шкал. Результаты научной работы могут быть применимы в области геотермальной энергетики, изучения условий формирования и эксплуатации геотермальных и водно-метановых месторождений в вулканогенных резервуарах, для прогноза магматической активности вулканов и сейсмической опасности.