地热资源评价的蒙特卡罗方法及其在雄县的应用

地热资源评价是贯穿地热勘查和开发全程的一项工作。不同地热勘查和开发阶段资料的丰富程度不同,评价方法也不同。体积法在地热调查初期或大区域地热资源评价中应用广泛,此时数据较少并呈现较大的空间变化,可结合蒙特卡罗等随机模拟和风险评价方法计算。然而当地质结构较为复杂时,热储温度和体积不易确定。本文基于体积法,通过地质建模求取热储温度和体积,并采用蒙特卡罗法进行模拟,对雄县地区3000 m以浅砂岩和碳酸盐岩热储的地热资源储量进行了评价,可为区域地热资源静态储量的评价提供借鉴。     

碳中和背景下中国地热资源勘查技术研究进展

地热资源是一种清洁低碳、可循环利用的可再生能源,在“双碳”目标政策背景下,开发地热能在调整能源结构和推进生态文明建设方面具有重大现实及战略意义。地热资源勘查是地热能开发利用深度与广度的前提和基础。在论述中国浅层地热能型、水热型和干热岩型地热资源分布概况的基础上,阐述了目前常用于地热资源勘查的遥感、地球物理、地球化学技术的机理、研究进展及优缺点。单一勘查技术均有一定的局限性和适用性。今后应从地热勘查技术综合应用、新勘查技术开发和高精度探测设备研制等方面开展攻关研究,从而提升地热资源勘查与评价程度和精度,以期对中国未来地热资源勘查及开发利用提供技术参考。     

微动探测技术及其工程应用进展

微动探测技术是一种抗干扰能力强、探测深度大、适用范围广的新型物探技术,逐渐成为资源、能源开采以及工程地质勘查的重要物探手段,广泛应用于矿业工程、地铁工程、道路工程、土木工程等工程领域。首先阐述微动探测技术的基本原理、技术流程等关键问题,然后重点综述微动探测技术在地热构造、地层界面、断层、孤石、陷落柱、采空区、溶洞等地质构造或地质体探测中的工程应用成果;最后对微动探测技术发展及工程应用前景进行展望,为进一步深入研究微动探测技术奠定基础。     

SPAC法在海口江东新区新近纪-第四纪地层精细划分中的应用

微动探测技术作为一种新型的地球物理勘探方法，已成为工程地质勘察及隐伏地质构造探测的重要手段。本文基于微动探测SPAC法基本原理，选取研究区内121个微动测点及6个地质钻孔，比对单点S波速度结构与钻孔岩性结构，结果显示岩性界面探测精度在0.44%~5.54%之间，表明微动探测法划分岩性差异较大的地层界面是可靠的；结合二维视横波速度剖面识别出区内地层单元及隐伏地质构造，取得了较好的地质效果，为海口江东新区新近纪-第四纪地层单元划分提供数据支撑。     

河南省漯河市地热资源计算

漯河市地热资源属沉积盆地型地热资源.遵照GB11615-89《地热资源地质勘查规范》和DZ40-85《地热资源评价方法》,采用热储法对漯河市地热资源量进行了计算评价,为漯河市地热资源开采提供了储量依据.     

甘肃省泾川县何家坪地热储量计算与评价

陇东地区地热地质条件较好,典型代表为泾川县何家坪地热资源.为进一步估算、评价地热资源并服务于可行性勘查工作,在收集相关资料、野外勘查的基础上,依据地热地质条件及其勘查成果,确定白垩系洛河组和侏罗系直罗组是该地区最具开发、利用价值的2个热储层.对何家坪地热资源储量、地热流体允许开采量进行计算与评价,可为该地区地热资源的进一步勘查与开发研究提供参考.     

洛阳盆地浅层地热能开发利用现状及发展前景

对洛阳盆地浅层地热能赋存的地质条件进行分析,概述了该地区浅层地热能的开发利用现状.根据洛阳盆地浅层地热能调查评价阶段性成果,对区内水源热泵、地埋管地源热泵两种方式开发利用带来的环境效益和经济效益进行了分析评价.结果表明,洛阳盆地有丰富的浅层地热资源,开发利用带来的环境和经济效益显著,其应用前景也十分广阔.     

唐山北部蓟县系雾迷山组白云岩热储资源潜力研究

地热资源具有清洁、可再生、储量大等特点,是实现我国“双碳”目标的重要资源。唐山市地热资源丰富,但现阶段开发利用的主要层系为南部平原区新近系馆陶组砂岩热储,北部基岩热储则少有开发利用。本文通过唐山市北部区域地质特征、地热地质条件的分析研究,开展地热资源综合评价,评价结果表明,唐山市北部发育蓟县系雾迷山组白云岩热储埋藏深、水温高、涌水量大,是该区最具有开发利用价值的地热资源。     

三门峡市区浅层土体工程地质分区及建筑适宜性评价

本文在综合考虑三门峡市区的地形、地貌、浅层土体组合特征及动力地质作用的基础上,将三门峡市区浅层土体进行工程地质分区,并对其建筑的适宜性作了简要地评价。     

特厚煤层条件下工作面地质异常电磁波CT探测

介绍了利用电磁波CT探测技术探测特厚煤层工作面地质异常的原理及方法 ,结合探测试验分析了应用效果 ,研究表明 :电磁波CT技术探测特厚煤层条件下地质异常 ,能够分辨落差约为 1 /5煤厚的小断层 ,且对煤层结构变化、煤层厚度变化都能作出解释 ,应用前景广阔     

综合地球物理方法在Ⅱ-3型地热勘查中的应用： 以青海同仁盆地为例

地热能是清洁能源勘探开发利用的焦点。本文选择青海同仁盆地开展地热物探勘查实践。首先以1:5万地面高精度磁测资料为基础,结合区域地质资料划分断裂构造、隐伏岩体范围,圈定地热异常靶区。对其中的M3靶区进行了大比例尺地球物理探测和钻探查证。通过地球物理方法组合（主要利用微动探测法并在电磁干扰较小的地段补充可控源音频大地电磁法）,基本查明了同仁盆地地热勘查类型为兼有层状热储和带状热储特征、彼此存在成生关系、地质构造条件比较复杂的Ⅱ-3型,为后续在该区开展地热资源勘查指明了方向。     

分布式温度感测技术在金坛地区地层导热性能评价中的应用

为了确定常州市金坛地区地下热物性系数,为浅层地热能的开发提供理论依据,基于线热源理论将分布式温度感测技术(distributed temperature sensing,DTS)与现场热响应技术(thermal response test,TRT)相结合,利用分布式热响应试验(dis-tributed thermal response test,DTRT)及主动加热光纤的热响应试验(active heating optical fiber thermal response test,ATRT),对该地区不同深度地层的导热系数进行了监测计算和分析评价,并比较了不同技术的监测结果.试验结果表明:基于DTS技术的DTRT相比于传统TRT,可以实现各土层导热系数的分布式测试;ATRT计算得出的各层导热系数分布趋势与DTRT趋势大体相同,证明了将ATRT应用到导热系数的测试中的可行性.并且,相比TRT和DTRT,ATRT耗时更短耗能更低的优势,这也使得ATRT技术在地温场监测中具有较大的潜力.     

分布式模糊聚类微动法铁路路基岩溶地球物理探测：以皖赣铁路宁国改线工程为例

微动勘探法可探查铁路路基地下岩溶、裂隙通道等不良地质体的发育位置,针对反演成果中土、岩体分界面模糊不清,异常位置及边界不准确等问题,采用分布式模糊聚类算法分析反演数据。系统回顾了微动勘探法和分布式模糊聚类算法基本原理,以皖赣铁路宁国改线某区间既有铁路路基岩溶勘察为例,开展分布式模糊聚类微动勘探进行地层分层、溶洞自动划分。将分布式模糊聚类法分析前后的反演数据同时与钻探揭露结果对比发现,分布式模糊聚类算法可对分界面、异常区域进行自动有效划定,可更加准确地识别地质异常体。说明该方法可较大程度提高微动反演数据的准确率,为铁路路基工程的设计和施工提供参考。     

济南市浅层岩土导热系数影响因素分析

热物性参数的选取对地源热泵系统的换热效率有明显的影响。根据济南市岩土热物性测试数据，通过分析对比获得岩性和导热系数、比热容等热物性参数的相关关系。分析表明，岩石的导热系数普遍大于第四系松散层，岩石导热系数由高到低为沉积岩、岩浆岩、变质岩，灰岩密度、含水率和孔隙率对热物性参数的影响显著。导热系数随密度增大呈线性增加，随含水率增大呈线性减小，随孔隙率增大呈线性减小。得到以孔隙率为单变量的导热系数和热扩散系数的估算公式。所得结论对济南市浅层地热能调查、评价和开发有指导意义。     

地下热水的来源与补给机制分析——以重庆北温泉为例

地下热水的来源研究对地下热水资源量评价和可持续开发利用有重要意义。选取重庆市北温泉作为研究对象,采用水化学分析、D、O同位素以及实时在线监测对其热水来源进行了研究。研究认为:重庆市北温泉泉水为中-低温浅层中性地热水,水化学类型为SO4-Ca型,地下热水的δ18O值为-8.48‰~-7.09‰,δD值为-55.46‰~-53.26‰,其补给来源为雨水,补给高程为海拔641~1 206m的岩溶出露区。安装马歇尔槽和CDTP300高分辨率实时在线监测发现:1)地下热水水文地球化学特征在长时间内稳定,体现了稳定的水-岩作用过程;2)北温泉的流量与研究区降雨量呈现出以半年为单位的滞后,雨季偏低,旱季偏高;当场降雨后20d左右,温泉水的水温和电导率微降,水量增加。地下热水的来源为大气降水,其补给除了长时间长距离的含水层稳定补给外,热水上升过程中受地表水和浅层地下水的补给。     

地脉动法在黄土地区S波速度构造探测中的应用

在我国西部典型黄土地区分别进行连续和高密度（25 m×25 m）的地脉动观测,并分析所采集的信号,探讨了地脉动信号的时间稳定性及空间分布规律,利用地脉动水平和垂直方向(H/V)频谱反演地下黄土层的剪切波速度剖面,并与已有的钻孔波速资料进行对比.结果表明：内陆地区的地脉动信号具有良好的时间稳定性;在黄土覆盖场地,利用地脉动测试以获取地下剪切波速度构造的方法具有较好的适应性.     

地热浅埋孔回填材料中砂粒结构对导热系数的影响

地热浅埋孔回填材料的导热系数是影响地埋管换热器取热性能的关键因素之一。目前以一定配比的砂粒骨料与水泥、粘土、石英等的混合材料最常见,而材料中颗粒的结构形态是影响回填材料导热系数的关键因素之一。本文以回填材料中砂粒骨料为研究对象,从结构特征出发,探究内部颗粒级配及磨圆度对回填材料导热系数的影响。利用所开发的基于孔隙率的二维导热系数计算模型及三维热阻模型,定量研究不同固相导热系数、不同颗粒物粒级配及不同棱角磨圆度下,材料导热系数的变化规律。结果表明,在颗粒级配和磨圆度不变的情况下,材料整体的导热系数随固相导热系数的增加而增加。同一材料不同尺寸粒径间的差别较大时更易获得更高的整体有效导热系数,且粒径不同所造成的回填材料有效导热系数差别会随着固体导热系数的增大而变得更为显著。而磨圆度不同所造成的有效导热系数差异会随固体导热系数的增大而变得更为显著。颗粒磨圆度很高（球体）或很低（锥体）时,同样固相导热系数下材料的有效导热系数较小。本研究所得理论结果可以为回填材料的优选配置提供依据,有助于提高地埋管换热器的取热效率及地热能利用效率。     

中国大陆干热岩地热资源潜力评估

 地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源,按其成因和产出条件可分为水热型和干热岩型,其中,干热岩型地热资源以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。干热岩地热资源潜力评估是干热岩开发的基础工作。本文基于大量热流数据,编制了新版中国大陆地区热流图。进而依据岩石热物性数据库,计算评价了中国大陆地区干热岩地热资源。评价方法主要采用体积法,文中详细介绍了评价方法中各参数选取的原则与数据来源。计算结果表明,中国大陆(3—10km深度)干热岩地热资源总量为20.9×10⁶EJ,合714.9×10¹²t标准煤。若按2%的可开采资源量计算,是传统水热型地热资源量的168倍,相当于中国2010年能源消耗总量的4400倍。但是,囿于干热岩开发的经济性和现有技术条件,近期应着眼于4—7km深度段干热岩地热资源的开发,热储目标温度是150—250℃,干热岩开发的有利靶区包括藏南地区、云南西部(腾冲)、东南沿海(浙闽粤)、华北(渤海湾盆地)、鄂尔多斯盆地东南缘的汾渭地堑、东北(松辽盆地)等地区。最后,指出了现阶段干热岩研究的主要任务。     

浅层地热资源的开发与利用

通过野外工作较系统的对霍山县的浅层地热资源开发利用前景进行分析研究,重点提出对浅层地热在霍山开发的利用前景的若干建议和思考,对于浅层地热资源的开发利用提供了参考和借鉴。