共和盆地恰卜恰地区干热岩资源量初步估算及评价

干热岩作为一种可再生的新型能源,具有热能大、分布广、开发利用对环境影响小、不受季节等自然条件的影响等优势。为了探究共和盆地恰卜恰地区干热岩资源量,于2013—2017年在青海共和恰卜恰——上塔迈一带实施了4眼干热岩钻孔,根据钻探揭露情况,获取了恰卜恰地区大量干热岩地热地质参数,初步估算评价了恰卜恰地区地热资源量为130.87×10~(18)J,换算标准煤44.71亿t。为后期共和地区干热岩进一步勘查开发奠定了初步基础。     

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。     

汝城干热岩地热资源研究

 汝城热水镇出露98℃天然热泉,该地区深部干热岩地热资源相当可观。通过大量钻孔地温测量和大地热流测试等勘探工作,评估了该地区干热岩地热资源的基本情况。勘探结果表明,研究区内平均地温增温梯度为18.7℃/100 m,最高值达35.2℃/100 m,主要高温钻孔的大地热流量介于60~170 MW/m²,地热资源较为可观。该地热田的热源来自深部岩浆余热,热储主要是F₁、F₃断裂带上盘及其他次级断层派生的密集裂隙系统。区内热水河以东花岗岩体为浅部水热热储盖层;热水河以西震旦系的板岩为深部热源盖层。模拟结果表明,研究区地热田热储层下底面温度为260℃,热储层上顶面温度为255℃,热储层以上厚度为3500~4000 m。汝城地区热储埋藏深度较浅,热储温度较高,是较好的干热岩开发靶区。     

干热岩资源开发及深部热提取技术

 干热岩资源是以热能的方式赋存在深部热岩体中能量,其热量本质来源于地球物质中放射性元素衰变。根据大地热流在上地壳热流由两部分组成,一部分为以热传递方式由地幔向地表传导的热量;一部分为地壳表层(10 km)岩体中U、Th、K 放射性衰变产生的热量。干热岩资源潜力巨大,然而,目前为止,受钻探技术、物探手段、热能转换技术等条件的制约,可供开发的干热岩示范基地相当局限。     

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。     

油田伴生地热资源评价与高效开发

 在深入了解油田伴生地热能与常规地热能特征的基础上,研究和分析了现有油田伴生地热资源的评价方法及其改进方法,并对中国油田伴生地热资源现状进行了初步探讨,结果表明,中国主要油田区深度5000m以内地热资源总量为6000×10⁸t标准煤。利用数值模拟方法研究了油田热储温度的主要影响因素与变化规律,结果表明,回注温度越高、回注流量越低,利用油田采出液发电时热储的温度下降越慢。分析了油田伴生地热发电方法与化石能源、太阳能、风能发电方法相比的优势,评价了现有国内外油田伴生地热发电示范工程,论证了油田伴生地热发电的可行性,提出了一种既能满足开发油田伴生地热要求又能提高石油产量的高效油热电联产方法。最后,对油田伴生地热的高效开发和利用,尤其是地热发电的前景进行了讨论和分析。     

中国干热岩资源主要赋存类型与成因模式

 干热岩资源作为地热资源重要的组成部分,以其清洁、稳定、可再生的资源优势及巨大的高温发电潜力,越来越受到关注。中国自20 世纪90 年代开始对干热岩资源进行调查研究,并在不同地质背景条件预测或勘查到干热岩资源,然而至今仍未对干热岩资源的赋存形式进行分类及开展干热岩资源成因机制研究,阻碍了中国干热岩资源的调查与精细潜力评价。在阐述干热岩资源赋存的指标参数的基础上,通过对国内外已发现干热岩资源的成因模式分析,结合中国地壳结构背景,将中国干热岩资源的赋存类型分为高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型。并在此基础上研究了不同类型干热岩资源的成因机制,比较不同类型干热岩资源成因机制之间的差别,提出干热岩资源赋存的有利前景区。     

淮南煤田现今地温场特征及热储分析

为了探索深部地温的分布规律和矿井热害防治工作,在系统分析淮南煤田22个井田钻孔井温测井数据的基础上,全面阐述了该区现今地温梯度及各水平地温的分布特征,并对该区地热资源进行了评价。研究表明:淮南煤田现今地温梯度众值介于0.25~0.35℃/km之间,平均地温梯度为0.29℃/km,高于同处华北板块东南缘的淮北煤田;温度与埋藏深度呈明显的正相关性,各个水平地温分布受地温梯度控制明显,其变化特征和地温梯度分布较为相似,整体表现为北高南低、东高西低的特征;根据地热资源评价结果,该区热储层资源总量为2.52×10~(15)kcal,可采热能储量为6.31×10~(14)kcal,合标准煤0.9亿吨,开展地热资源利用能够带来非常可观的经济和社会效益。     

浙江省区域地质背景及地热资源赋存特征

介绍了浙江省地热资源概况,结合浙江省区域地质背景探讨其地热资源赋存特征。浙江位于我国东部薄壳地带,莫霍面的起伏控制着省内大地热流值的分布趋势,省内地热井(泉)多分布于莫霍面埋深浅且热流值高的地区。省内断裂构造十分发育,为深部岩层的富水及导热创造了良好的条件。以江山-绍兴深大断裂为界,浙西北地区地热资源以沉积盆地型为主,热储岩性主要为灰岩、砂岩,热储类型为上部孔隙型下部岩溶型层状,其褶皱山区则为隆起山地型,热储类型为岩溶型层状兼带状;浙东南地区主要为大面积的丘陵山区,地热资源类型以隆起山地型为主,热储岩性主要为岩浆岩、火山岩,热储类型为裂隙型带状。浙江省热水主要为偏硅酸-氟热矿水,受赋存环境影响,浙东南地热水偏硅酸、氟、氡等含量普遍高于浙西北。     

黄河三角洲地区地热资源及其开发利用前景

黄河三角洲地区是山东省地热资源主要富集区之一.具有热储分布稳定,水温适中,水量丰富且易于开发等特点.该区地热资源为低温地热资源,温热水型,地下热水主要赋存在新、古近系碎屑沉积岩中,属层状孔隙--裂隙热储.地热资源以住宅供暖、洗浴及高效农业开发利用为主,开发潜力大,前景广阔.     

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。     

中国中-高温地热资源勘探方向与优选靶区

进一步明确中国中-高温地热资源的勘探方向和优选靶区,可以从宏观上指导地热资源勘探,提高地热探井成功率。基于最新的地热数据库,结合区域构造-热背景,分析地热系统的热源、通道、储层、盖层及流体特征等要素,圈定了中国中-高温地热资源勘探的4大勘探方向和16个优选靶区。具体为青藏高原内带（亚东-谷露裂谷带、错那裂谷带、申扎裂谷带、东构造结、西构造结）、青藏高原外带（共和-贵德盆地、川西松潘地区）、东部区（松辽盆地、伊通断裂带、长白山火山区、渤海湾盆地及周缘、东南沿海、雷州半岛-海南岛北部）和中部裂谷区（二连盆地、汾渭地堑、山西地堑）。     

大民屯凹陷源控油气作用及有利勘探区带预测

 为评价大民屯凹陷剩余资源潜力,指出有利勘探区带,研究了大民屯凹陷的源控油气作用,即大民屯凹陷有效烃源岩对油气的来源特征、主要成藏期次、油气分布范围和资源潜力的控制作用。结合油气成藏体系和地质门限控烃理论,评价了大民屯凹陷各个油气成藏体系的排烃量、资源量和剩余资源量。大民屯凹陷划分为上、下两套成藏组合,10个油气成藏体系,总的排烃量为14.66×10⁸t,资源量为6.34×10⁸t,剩余资源量为3.098×10⁸t,勘探前景较大;其中,最有利的勘探区带有3个,分别为成藏体系为Ⅰ_下、Ⅲ_上和Ⅱ_上,剩余油气资源量分别为1.163×10⁸,0.567×10⁸和0.409×10⁸t。     

干热岩水力压裂实验室模拟研究

 地壳中干热岩所蕴含的地热能量巨大,已成为世界各国重点研究开发的新能源。干热岩资源开发的增强型地热工程的场地试验研究投资大、周期长、风险大,在现场压裂和人工热储层建造示范工程前,实施干热岩水力压裂实验室研究很有必要。为此,吉林大学深部地热和干热岩研究团队建设了大尺寸高温高压下干热岩水力压裂实验室模拟系统,为现场压裂工艺设计和储层改造提供参数和技术支持。本文介绍模拟系统的实验设备、实验条件和初步的实验研究成果。     

五大连池尾山地区存在干热岩资源的可能性探讨

 干热岩被视为未来的清洁能源,是地热资源的重要组成部分,极具研究价值和开发前景。中国现阶段干热岩调查研究应遵循"面上开展,点上突破"的原则。基于"点上突破"原则,本文选取中国最新的火山群--五大连池火山群开展前期研究,通过搜集分析区域地质条件、岩石地球化学、深部CO₂气体,区域地球物理资料,探讨了五大连池尾山地区存在干热岩的可能性。研究结果表明,五大连池火山属于非深源火山,具备存在干热岩的可能,热源机制属于岩浆余热型,第四纪火山岩浆囊所处的深度上限值为3.3~3.4 km。区内深部CO₂气体来源于地幔岩浆冷却成岩过程中的脱排气作用,是幔源岩浆囊中岩浆结晶分异的结果。W8勘探孔及附近供水井发现高浓度CO₂的事实表明,在尾山与五大连池农场七分场之间的地下可能存在正在冷却成岩的岩浆囊。     

中国地热能发展路线图

 中国地热能潜力巨大,可以为应对气候变化作出显著贡献。本文提出中国地热能技术发展途径是“四化”,即多元化、规模化、精细化、绿色化;地热能产业发展道路是“三步走”,即近期——中低温利用与高温水热发电、中期——中低温水热发电、远期——干热发电与利用。政府的政策引导与产、学、研、用相结合是实现地热能技术与产业发展目标之关键。     

世界地热能发电新进展

 简要回顾了国际地热发电的历史,介绍了过去5年全球地热能开发的理论、技术和设备等方面的巨大变化。2005年开始的高油价以及减少温室气体排放的全球性需求使各国开始把注意力聚焦在可再生能源方面。地热能的开发在全世界范围内发展迅速,既有像新西兰、印度尼西亚和美国这样长久以来热衷于开发地热能的国家,也有像澳大利亚和德国这样过去对地热能不太感兴趣的国家。分析表明,一些新的地热开发项目依旧遵循传统思路在火山活动区域使用常规水热资源,而另一些则选择在非火山活动区采用增强地热系统(EGS)技术开发干热岩地热能。目前,部分国家已经建立一些EGS项目,比如美国,有6个建设中的EGS项目,试图在不同的技术层面进行探索和研究。现代地热开采和发电技术使得人们可以在缺少冷却水以及交通不便的情况下对温度较低的常规地热资源进行开发。根据目前情况来看,预计未来地热工业的发展在发现新的地热田以及提高现有地热田开发程度方面将面临较大的技术挑战,主要可能有以下两个关键问题：(1) 在开发过程中的“生产盲区”问题,这主要针对那些温度不高也不低的地热田,温度不太高但又高到无法下泵,温度不太低但又不能采用闪蒸方法发电;(2) 可靠的EGS开发方案和技术研发,要求可以确保有可持续、足够高的产能(温度与流量),并能向公众,特别是项目附近的居民保证不会诱发地震灾害。     

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。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。     

微曝氧化沟+BAF污水深度处理能耗潜能分析与节能研究

 城市污水的深度处理必然成为未来发展的趋势,污水处理的能耗问题已经引起人们的关注。某城市污水处理厂采用的是微曝氧化沟+生物曝气滤池(BAF)的污水深度处理工艺,从该工艺处理流程的角度进行了能耗与工序潜能分析,将能耗与潜能联系起来进行了研究。结果表明,工序中微曝氧化沟耗电量最大,占污水处理工艺总电耗的54.59%,其次是进水泵房、污泥泵房和出水泵房,分别占总电耗的13.49%,9.56%和8.69%,曝气系统和污水污泥的动力系统仍是耗能的重点;整个处理工序中化学与生化潜能的减少量分别为231.6×10⁶kJ/d与201.5×10⁶kJ/d,污水进水时所含的潜能量高于整个流程总能耗,微曝氧化沟工序中能耗的上升与潜能的下降速度达到最快;最后,在此分析的基础上从工艺、电气设备和资源再利用3个方面提出了节能措施。