菏泽凸起地下热水资源成矿地质条件研究

菏泽凸起位于聊考断裂带以东,地下热水资源十分丰富,区内不仅具有良好的热源、盖层和热储条件,而且导水、控热构造也较发育,该区主要包括新近系底部和奥陶系石灰岩两个热储层,热储温度介于40℃～60℃之间,属中低温地热田。该地区地热资源的形成经历了一个漫长的地质演化发展过程,其热储概念模型为圈闭式层状热储。     

菏泽凸起地下热水资源成矿地质条件研究

菏泽凸起位于聊考断裂带以东，地下热水资源十分丰富．区内不仅具有良好的热源、盖层和热储条件，而又导水、控热构造也较发育．该区主要包括新近系底部和奥陶系石灰岩两个热储层，热储温度介于４０℃－６０℃之间，属中低温地热田．该地区地热资源的形成经历了一个漫长的地质演化发展过程，其热储概念模型为圈闭式层状热储．     

聊城东部地热田地质特征研究

地热资源已成为现阶段重要的绿色能源之一.研究分析山东省聊城东部地热田,为开发利用本区的地热资源提供地质资料依据.该地热田位于阳谷凸起的北部区内,面积约600 km2,地热类型属低温层控岩溶裂隙型,盖层是第四系、新近系明化镇组及石炭-二叠系,常被利用的地热有新近系馆陶组和奥陶系马家沟组两个热储层.其中:馆陶组热储层中地热水矿化度为5000mg/L左右,其可利用地热资源量为2.5331×1018 J,热水资源静储量为1.4085×1010 m3;马家沟组热储层中地热水矿化度较高,为5251.38～5292.7 mg/L,其可利用地热资源量为1.1572×1018 J,热水资源静储量为2.16×109 m3.     

济南北部地热田的成生条件

分析济南北部地热田的地质构造、发育规律、岩浆活动特征、地温场特征等资料,并结合地热田内的钻探资料综合研究认为,济南北部地热田内地热水来源于南部山区的深部径流补给,主要赋存于北东向与近东西向断裂构造的破碎带及附近,深部灰岩热储的岩溶发育较差.研究表明:断裂构造沟通了深部热源,济南岩浆岩的侵入作用对地热资源的形成也起到了积极作用.     

济南北部地区地热资源形成条件研究

济南市地热资源丰富,目前正处于积极开发阶段.通过对济南地区地热资源形成的水文地质条件,热储层特征及地温场特征等进行了分析研究,并对济南地热田形成模式进行了探讨,建立了济南地区地热田热储概念模型,阐明了济南地热田形成的机理,为确定该地区地热田的边界范围、热田地质模型、地热资源的开发利用以及地热田远景规划提供了参考.     

聊城大学地热井成热条件及其开发利用

聊城大学地热井勘查区热源有三：正常地温传导;通过聊考深大断裂带上涌的深部热流;聊考断裂活动产生的摩擦热．新近系馆陶组中粗砂岩、粗砂岩孔隙含水层为区内的层状热储,其上巨厚的第四系和新近系明化镇组地层为良好的热储保温层．热储层地热水温度为45-53℃,通过资料分析表明,其热水可用于地热取暖、洗浴、医疗保健及温室养殖等．     

贵阳安井-新添寨地热田初步研究

2 0 0 1年 1月在贵阳市郊新 1号井打出一口 58℃、流量 160 0m3/d的高温热矿水 ,证明贵阳市东北郊存在一热储构造面积至少 8km2 的地热田。热储构造与长期活动的地震断裂带及逆冲推覆构造有关 ,属传导对流型地热田。其主要隔热保温盖层为志留系高寨田群 (S1g)和奥陶系湄潭组 ( 0 1m)泥页岩 ,主要热储层为寒武娄山关群 (∈2 - 3ls)碳酸盐岩 ,根据地下热水水质化学成份特征及钻探资料 ,其深度为 130 0 - 2 50 0m ,地温梯度 2 4 4 - 2 84℃ /10 0m ;指出乌当背斜东翼倾伏端有另一地热田存在可能性 ;以及对地热田研究开发、保护的意见     

郑州西南郊埋藏型岩溶热储水化学特征

针对郑州市西南郊埋藏型下古生界碳酸盐岩中储存丰富的地热资源,开展了该区域主要热储层水化学剖面研究,分析了水化学及同位素特征。结果表明：地热流体水化学类型以SO₄-Ca、SO₄·HCO₃-Ca型为主,为弱碱性水、淡水-微咸水;通过热平衡分析结合离子分析综合判断,地热流体处于水岩作用初级阶段,采用石英温标估算热储温度为52.9～92.4℃,热储循环深度1 388～3 069 m;西部、西南部海拔606～920 m低山区的大气降水是主要补给源,在向东部平原漫长的迁移过程(运移速率1.571～0.129 m/a)中与碳酸盐岩矿物和石膏产生强烈的水-岩作用,并在深部的溶洞、溶隙及基岩裂隙中积蓄了大量的水热能,构造适宜地段,3 000 m深度有望获得70℃以上的地热流体。研究成果不仅深化了该地区下古生界碳酸盐岩热储层的水化学特征认识,还可进一步有效指导该地区水热型地热资源的勘探开发。     

冀中坳陷雄县地热开采区地热资源的成因机制

雄县地热开采区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一,蕴藏着丰富的中低温地热资源。但是随着开采强度的增加,研究地热田的成因机制显得日益重要,是后期地热田资源评价工作和布置地热开采方案的重要依据。在结合前人研究成果的基础上,应用环境同位素研究地热储层流体的补给来源和热水年龄,并结合地热流体的水化学特征,初步分析了各热储层之间的联系程度和径流关系。研究表明,雄县的地热流体主要来自古大气降水,大部分是在长期的径流过程中由地热升温形成。雄县地热流体的年龄为31～36 ka。在自然条件下,新近纪地热流体与上层含水层之间的水力联系较弱,不同时期热储的地热流体之间的水力联系也较弱。通过分析雄县地热开采区地热地质构造背景、热储特征及地热形成机理,建立了热储的三维地质模型和数学数值模型,对区域内地热资源的开采和回灌进行了水热耦合模拟,计算结果与热储温度测量数据和抽水试验数据拟合较好,在得到验证模型的基础上,通过在研究区内合理井距和采灌量的最优设计,评价了研究区的地热资源储量。当开采量为120 m³/h、井距为450 m时,满足100 a内开采井水温下降小于2℃的评价标准下,年可开...     

河北高阳地热田岩溶热储的成因

探讨河北省高阳地热田岩溶热储成因模式,为合理有效地开发该地热田服务。从高阳地热田区域构造、地层以及地温场等基础地热地质资料分析入手,进行构造特征、热储展布、热储物性、热源、运移通道、水化学以及盖层等因数分析,探讨高阳地热田周边及内部断裂的分布特征、潜山热储的展布特征、地热田热储成因中各影响因数的配置关系。高阳地热田潜山热储主要发育元古界雾迷山组,寒武系、奥陶系热储在局部有分布,岩溶热储具有北东-南西向的展布特点;区域大地热流值高,热源条件好;地热水自北西向南东方向流动,主要由太行山的水源补给;热水运移通道主要为深大断裂和不整合面;上覆盖层主要为第三系泥质岩和第四系等。     

共和盆地干热岩特征及利用前景

 2011 年以来,国家及青海省政府在青海省海南藏族自治州共和县恰卜恰镇地区相继开展了一批地热资源勘察工作,发现共和盆地基底由印支期花岗岩组成,岩体地温梯度异常明显,最高可达11.5℃/100 m,2200 m 左右温度达到150℃,3000 m 岩体温度接近200℃,预计4000 m 时温度可达260℃以上,表明盆地具有分布广泛、埋深相对浅的干热岩资源。利用此干热岩资源,不仅填补中国新能源利用的一项空白,而且对当地人居条件改善、工农业发展具有现实意义。     

干热岩资源开发工程储层激发研究进展

 干热岩作为清洁可再生能源, 在中国分布广泛。初步估算, 10 km 可开发利用的干热岩资源占地热资源总量的90%, 经济地获取深部干热岩资源成为迫切任务。干热岩资源开发最关键的技术是储层建造, 为满足商业化开发的目的, 激发后储层必须达到一定体积的有效换热空间, 同时开采井应满足理想的开采流量及保证较长的开采年限。本文总结目前国际干热岩工程的储层激发情况及相关关键技术。     

共和盆地增强型地热系统开采过程数值模拟

 干热岩资源是未来重要的清洁型能源,增强型地热系统(EGS)能够实现干热岩资源的开发利用。青海共和盆地干热岩资源储量巨大,可以作为EGS 系统的靶区之一。水在热储层中的运移包含复杂的水-热耦合过程,不同的EGS 运行方案对电厂发电能力有重要影响。本文基于共和盆地深部地质条件,建立了表征EGS 系统水热特征的数值模型,研究了温度场、压力场的时空分布特征,并分析注入流体温度和循环流速两个可控因素对提热过程的影响。结果表明:在设计的运行方案(循环流速20 kg/s;注入温度60℃)下,最大提热速率可达11 MW,储层寿命为22 年。注入温度每降低10℃,系统最大提热速率约增加10%,且对储层寿命没有明显影响;增加循环流速可以得到更大的热提取速率,但会减少储层寿命。     

岩石导热各向异性对干热岩热量富集的影响

干热岩的勘探开发近年来已成为学术界的研究热点，但相关研究大多是从开发角度进行研究，而对干热岩中热量富集传递的研究甚少。为了解干热岩岩体中热量富集与传导机理，通过对前人研究成果的整理与总结，结合构造地质学、传热学、地热学、矿物岩石学等理论方法，进行岩石三轴热导率的实验。结果表明，岩石的三轴热导率存在差异，使得地下热流在岩石中的传导存在各向异性。因此，提出了岩石导热各向异性指数，及干热岩岩体中的热量传导公式，进而研究分析了干热岩岩体中热量传导规律与聚集特征，并认为“热源-热通道-干热岩储层-盖层”的垂向构造组合有利于干热岩中热量的富集。     

音频大地电磁三维反演在江西丰城地热勘查中的应用

江西省丰城市圳头地区地热资源丰富、储量大,现已发现4处出露地表的温泉,但仅有2处得到开发,温泉资源开发利用率较低。为了探明控制研究区地热产出的深部断裂构造,在该地区部署了4条音频大地电磁(audio-frequency magnetotelluric,AMT)测深剖面,采用非线性共轭梯度(nonlinear conjugate gradient,NLCG)法对经过去噪处理后的AMT数据进行三维反演,获得研究区的深部三维电性结构。在综合已有钻井和地质地球物理资料的基础上,划分了热储层结构和热流通道,查明该区地热系统的地质、构造控热以及地下水运移特征。区内地热活动沿断裂活动带分布,并作为水热资源在断裂带的交叉复合部位形成温泉点。断裂既是该区域的导热构造又是导水构造,控制地下水的温度变化,在地下水的形成和分布中起主导作用。研究结果为研究该地区地热系统的形成和演化提供了电磁证据。     

山东省陈庄潜凸起区地温场特征与泰山岩群放射性元素生热率探讨

 自然界的岩石中存在着放射性元素,这些元素在衰变过程中会释放出热能,放射性生热是岩石圈内热的主要来源之一。山东省陈庄潜凸起区作为一个干热岩勘探研究区域,在干热岩调查研究方面取得了一些基础性资料。本文对该区大地热流及地温场进行分析的基础上,利用Rybach 生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,从GRY1 孔的生热率与深度的关系来看,1650 m 以上,生热率整体数值较大,且变幅较大,在埋深1430~1645 m 生热率达到4.72~6.78 μW/m³,该区间主要由含黑云母二长花岗岩及绿泥石化二长花岗岩组成。1645~2500 m 区间主要由花岗岩及含黑云母闪长岩、辉长岩组成,生热率有所降低。整体来说,花岗岩中生热率变化较小,一般在2.0~2.5 μW/m³;而含黑云母二长花岗岩及弱绿泥石化二长花岗岩生热率较高,且变化较大。     

福建漳州干热岩资源选址与开发前景分析

 由于干热岩具有传统化石能源不可比拟的优势,越来越多的国家将干热岩的勘探开发列入了国家能源发展计划。中国干热岩相关研究尚处于起步阶段。在分析研究目前各国干热岩开发利用工程的基础上,阐述了干热岩开发的地热地质学指标,针对福建漳州的干热岩科学钻探,从区内酸性岩体分布、盖层情况、深部热异常及区域稳定性等方面分析了福建漳州干热岩钻探选址的原则与指标,建立了钻孔位置地区的概念模型,并对福建漳州干热岩资源的开发前景做出分析。     

增强型地热系统热流固耦合模型及数值模拟

增强型地热系统(EGS)利用水力压裂地下高温岩体形成人工热储,通过载热流体循环提取干热岩(HDR)所存储的地热能,其开采过程包含渗流、热能交换及岩体介质变形,为典型的热流固(THM)耦合问题。将裂隙岩体视作基于离散裂隙网络和基质岩体的双重介质,给出THM耦合的数学模型,基于商业有限元软件COMSOL Mutilphysics进行二次开发,实现裂隙岩体温度场、渗流场和应力场的全耦合求解。利用一个已知解析解的算例验证耦合模型和全耦合求解方法的正确性。最后利用随机生成的二维裂隙网络模型模拟EGS的运行过程,分析干热岩储层内渗流、温度、应力及变形的分布规律。计算结果表明,储层内的贯通裂隙构成主要导水区,水的对流传热作用明显;高压水注入和温度变化导致岩体裂隙发生位移,改变储层的传输特性,进而影响地热能的提取;考虑THM耦合作用对于研究增强型地热系统的的利用效率和运行规律非常有必要。     

基于加权信息量法的福州地区地热资源模型构建研究

地热资源是一类备受青睐的新型绿色能源,虽研究已久但缺乏结合多源环境因子进行建模研究。以福州地区为研究区,利用城市热异常越级融合提取算法（UTLFAE）处理由Landsat8反演所得的地表温度消除城市热岛,将燕山期侵入岩划分为早期与晚期两个证据因子作为改进,使用加权信息量模型融合地质背景、地理背景、地球物理3类数据共7个因子进行建模,并结合地热温标对圈定的地热潜力区进行验证。研究发现,城市热异常越级融合提取算法能兼具大窗口与小窗口的提取特性从而尽可能地完整识别出城市热异常区域,主要水系对福州地区地热资源影响最大,燕山早期侵入岩对福州地区地热资源的影响大于燕山晚期侵入岩。ROC曲线评价结果显示,加权信息量模型预测能力优于信息量模型。福州地区地热资源模型表明,高地热潜力地区的分布与主要水系的分布具有明显关联性,市区、县区附近区域的地热潜力均较高并以福州市区、永泰县区、连江县区3处最为突出。永泰县区、连江县区能作为地热生态示范区与地热旅游品牌建设的优选区,未来可以考虑在闽侯光明、闽清汤兜两处开展干热岩远景勘探与研究。