Original paper

Chemistry of Geothermal Fluids Discharged from Exploration Wells at Mokai/New Zealand

Henley, Richard W.; Plum, Hans

Kurzfassung

Der Chemismus der Wässer der kürzlich fertiggestellten Explorationsbohrungen MK3 und MK4 in Mokai bestätigt bisherige hydrogeologische Modellvorstellungen für das geothermische System von Mokai und belegt substantielle geothermische Energievorräte. Die Bohrung MK3 fördert als "excess enthalpy" Brunnen Wasser und Dampf, der sich im Reservoir in der näheren Umgebung des Brunnens bildet. MK3 gehört mit einer maximalen Temperatur von 305 °C zu den heißesten Brunnen, die bisher in Neuseeland gebohrt wurden. Das Wasser, das in MK3 angetroffen wurde, entspricht etwa dem von MK2, wobei die leicht erhöhte Temperatur und die geringfügig höhere Salinität in MK3 auf eine Aufstiegszone hydrothermaler Wässer im S mit Temperaturen bis 315 °C hindeuten. Der Gasgehalt (CO2 + H2S) der Wässer in Mokai ist ähnlich wie im geothermischen System von Wairakei. Obwohl die Paragenese der Verwitterungsminerale in MK4 auf ehemals höhere Temperaturen (> 250 °C) in diesem Bereich des Mokai Feldes hinweist, belegen die hydrochemischen Daten wie auch die Ergebnisse der Bohrlochmessungen eine merkliche lokale Abkühlung des Systems, möglicherweise hervorgerufen durch Veränderungen in der Hydrologie des Systems, die das Vordringen kälteren Grundwassers ermöglichte.

Abstract

The chemistry of fluids in the two recently drilled Mokai exploration wells MK3 and MK4 supports previous hydrologic models for the Mokai geothermal field and demonstrates the presence of a substantial geothermal resource at Mokai. MK3 discharges as an "excess enthalpy" well drawing disproportionately on water and steam flashing in the reservoir in the vicinity of the well. MK3 is one of the hottest wells drilled to date in New Zealand with a maximum temperature of 305 °C. The higher temperature and salinity of the MK3 aquifer fluid relative to that at MK2 suggests the presence of a higher temperature upflow zone to the south with temperatures of about 315 °C. The gas content (CO2 + H2S) of the reservoir fluid is estimated to be similar to that at Wairakei. Although alteration mineral assemblages in MK4 suggest the earlier existence of high temperatures (> 250 °C) in the western part of the Mokai field, chemical data, as well as downhole measurements indicate considerable local cooling of the system due to changes in the hydrology of the field and inflow of cooler waters.

Keywords

Geothermal systemsexcess enthalpyhot water welldischargeshigh temperaturesalinitychemical data North Island (Mokai)