Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / 2. szám - SZAKCIKKEK - Kerékgyártó Tamás - Gál Nóra - Szőcs Teodóra - Tóth Anikó Nóra - Szűcs Péter: Hódmezővásárhelyi geotermikus rendszer üzemelése során fellépő ásványkiválás-potenciál előzetes vizsgálata
47 Hódmezővásárhelyi geotermikus rendszer üzemelése során fellépő ásványkiválás-potenciál előzetes vizsgálata Kerékgyártó Tamás1,2, Gál Nóra1, Szőcs Teodóra1, Tóth Anikó Nóra2, Szűcs Péter2,3 1: Magyar Bányászati és Földtani Szolgálat, 1145 Budapest, Columbus u. 17-23. 2: Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar, 3515 Miskolc-Egyetemváros 3: MTA-ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport, 3515 Miskolc-Egyetemváros Kivonat A geotermikus energia felhasználása számos technikai és környezeti kihívással jár. A technikai nehézségeket egyrészt a víz kémiai összetétele (melynek következménye lehet vízkőképződés, bakteriális eltömődés és korrózió), másrészt a homokkőbe történő vissza- sajtolás gazdaságos fenntartása jelenti. A hosszú távú üzemelés fenntartásához szükség van a fluidum összetételének és ennek az üzemelés során fellépő változásainak (nyomás, hőmérséklet) megismerésére. A vízkő lerakódások okának feltárásához először megismertük a geotermikus rendszer üzemelésének paramétereit, valamint víz, gáz és vízkő mintákat gyűjtöttünk és elemeztünk. A víz és gázelemzések eredményei a geokémiai modell bemenő adatait, míg a vízkő kiválás összetételének vizsgálata a modell ellenőrzését képezte. A geotermikus rendszerben a visszasajtolás során végbemenő geokémiai reakciók modellezésére a PHREEQC szoftvert alkalmazzuk. Felhasználva a nyomás, hőmérséklet, pH, redox potenciál, valamint a víz (termelt és visszasajtolt) és környezete ásványos és kémiai összetételét a kidolgozott módszertan alkalmazhatóságát is teszteltük. Kiindulásként a visszasajtoló kút környezetére jellemző eredeti, intakt állapotot definiáltuk, melyet 10 lépésben a visszasajtolt vízzel reagáltattunk mindaddig, míg a kút környezete 100%-ban kicserélődik a visszasajtolt vízre. A modelleredmények azt mutatják, hogy a módszertan a vízkő kiválási haj lám vizsgálatára alkalmas, de a bemenő paraméterek további pontosításra és kiegészítésre szorulnak. Az első eredmények azt jelzik, hogy a PHREEQC szoftver alkalmas a visszasajtolás geokémiai szimulációjának elvégzésére, mely segítséget nyújthat a geotermikus rendszer hatékonyabb üzemelésének megtervezéséhez. A Hódmezővásárhely B-l 103 visszasajtoló kút környezetében az első modelleredmények alapján a kalcit és kvarc kiválásra, míg a dolomit beoldódásra hajlamos. Kulcsszavak Porózus geotermikus rezervoár, termelő-visszasajtoló kútpár, geotermikus rendszer, víz-geokémiai modellezés Preliminary evaluation of scaling-potential in the operational geothermal system of Hódmezővásárhely Abstract The utilization of geothermal heat has technical and environmental challenges. On the technical side, the most common difficulties are related to the chemistry of the geothermal fluids, which may contain considerable concentrations of minerals and gases causing scaling and corrosion in wells and surface installations. For the long-term utilization of thermal water is useful to consider all the possible fluid composition variations under the different pressure and temperature conditions occurring within the aquifer and geothermal production system. To find the reason for the scaling in the system first, the parameters of the geothermal system were appraised, than next water, gas and scaling samples were collected and analysed. The results of the water and gas analyses give the input parameters of the geochemical model, while the mineral composition of the scaling used to verify the model. PHREEQC computer program was used to model the geochemical reactions in the geothermal system during reinjection applying pressure, temperature, pH, redox-potential and water chemical data of the water together with the mineral composition of the screened depth, and the applicability of this method was tested, as well. At first, geochemical processes of the intact reinjection well was modelled, than gradually the original water was mixed in 10 steps with the reinjected water up to 100 % of the later. Model results indicate that this approach is applicable to model scaling and our system as well. However, to get more exact results additional and more detailed input parameters are needed. Furthermore, the PHREEQC software is applicable to model the geochemical processes during reinjection that could aid the plan of a more effective operational system. In the vicinity of the Hódmezővásárhely B-l 103 reinjection well based on the first model runs indicate possible precipitation of quartz and calcite in parallel with dissolution of dolomite in the screened strata. Keywords Porous geothermal reservoir, production and injection, geothermal system, water-geochemical modelling
