山东省地热资源动态探讨

山东省地热资源较丰富,地质环境、埋藏深度、地热温度、开采条件因地而异。鲁东地热区埋藏浅、水温高、利用广;鲁中南地热区主要是分布沂沭断裂带,开采利用比较集中;鲁西北地热区埋藏较深、温度较低、开采利用起步较晚。为了合理开采利用天然热能．对地下热水进行自动化远程监测。     

深部矿井岩层地热能协同开采治理热害数值模拟

提出矿井岩层地热开采方法,并通过建立矿井岩层地热能协同开采多物理场耦合模型分析岩层地热开采的采热性能以及地热开采对井巷的降温效果.研究结果表明:尽管矿井长时间通风可以使巷道内温度降低,但降温缓慢,降温幅度有限;采矿层下方的岩层注水采热后,巷道围岩温度快速降低,巷道内风流温度显著下降;冷质注入岩层降低巷道进风端温度后,巷...     

浅谈浅层地热电法勘探原理及多参数处理

地热是一种新兴能源,广泛应用于发电、采暖、医疗、旅游等。长期以来人们多在勘探高温热泉,对浅层中低温热泉开采利用不足。浅层地热一般分布范围较大,地热资源开采潜力大,地热资源蕴藏丰富,在我国大多数中生代沉积盆地内几乎均匀有分布,应是当前地热能开发的重点对象。本文介绍了地热在的地质基础和物理现象以及电法勘探在寻找浅层地热中的原理及多参数的数据分析。     

注超临界CO_2开采高温废弃气藏地热机制与采热能力分析

高温废弃气藏具有巨大的地热开采潜力。在对比分析超临界CO2和常规携热介质水的热物性基础上,提出注超临界CO2开采高温废弃气藏地热的方法。利用数值模拟方法对CO2在高温废弃气藏中的采热能力及影响因素进行评估。结果表明,由于CO2具有很高的可注性和流动性,超临界CO2的采热速率可达到水的1.5倍;利用CO2循环开采高温气藏地热,不仅可以实现高效地热开发,还可以实现CO2地质埋存;对废弃气藏而言,可以充分利用现有井网和地面设施,减少初期资本投入,实现高温废弃气藏地热的有效和经济开发,进一步提高气藏的利用价值,延长其经济寿命。     

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...     

2013-27 封面图片说明：提高砂岩热储层地热尾水回灌率的研究

 能源和环境是当今人类面临的两大主要问题,地热作为可再生能源家族中的一员,其能源利用系数高,是节能减排的重要选择。中国沉积盆地的中低温地热资源丰富,开发利用规模逐渐增大,但大部分地热井长期以单井形式开采,造成地热储层水位持续下降,且地热尾水直接排放还会导致各种环境问题。为了保证地热资源的可持续开发利用,需要进行地热回灌。地热回灌,即将地热尾水通过人工加压或自然回灌的方式注入到开采中的热储层。目前碳酸岩热储的回灌问题已基本解决,而砂岩热储回灌率低则成为中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。     

天津地热开发对环境地质条件的影响

结合天津地区的地热地质条件,从影响地热可持续利用的因素考虑,指出了天津地热开发对水环境、地面沉降和地震活动产生的影响.指出尾水排入指定的公共污水管道可以解决环境污染,采取回灌的措施来防止地面沉降,利用井水汞异常来推断和预测地震的方法,减少和降低各种地质灾害的发生.使地热水资源能够合理开采,充分利用.     

矿井热害治理协同地热开采相似模拟实验研究

基于相似理论,应用方程分析法推导出矿井热害治理协同地热开采相似模拟所需满足的相似准则,得出缩尺模型与原模型之间各参数相似比尺。利用COMSOL数值软件建立2种尺寸模型分别求解,验证建立的相似准则准确性。按1:100的几何缩尺比例搭建相似模拟实验系统,该系统包括巷道通风系统、地热开采系统和监测系统,用于研究矿井岩层地热开采过程中采热流体流动传热规律以及地热开采对通风巷道热环境的作用机制。研究结果表明：岩层注水采热过程中逐渐降低巷道围岩温度,减小巷道内风流升温幅度。当岩层注水54 min时,巷道内风流升温幅度比不注水时降低1.5℃。采热井负压抽水采热促进岩层内热传递,使岩层降温区域加速扩大。注入井注水采热对巷道风流温度的影响可以分为通风换热、围岩快速冷却、风流温度稳定3个阶段。     

大型岩溶热储识别方法与规模化可持续开采技术

为了支持中深层地热资源取暖产业化发展,寻找热资源储量大且易于开发利用的地热聚集区和研发相应的高效率可持续开发利用的关键技术至关重要。经过20年的探索与实践,在继承和发展的基础上,我们完善了地热系统源通储盖分析理论原理和地热储层聚热机理的识别方法。在华北牛驼镇凸起上确定了首个大型岩溶热储,并且提出了二元聚热模式,在原有模式上发展为沉积盆地中低温对流-传导复合型地热系统。这是在华北克拉通独特地质构造-热背景上形成的渤海湾盆地特大型地热聚集系统。这个以中上元古界雾迷山组碳酸盐岩为主体的岩溶热储,储层厚度大,温度高、储层孔渗性好、水质优、易开采、好回灌。针对这类热地热资源可持续开采而研发的采灌优化设计技术和动态监测与数值模拟技术,形成了一整套热储开采技术。我们基于政、产、学、研相结合的思路,自2009年起,在河北雄县实施了百万平方米级中深层水热型地热清洁取暖示范工程。经过5年左右的建设,与2014年被国家能源局认定为“雄县模式”,并向全国推广。该项目超过了冰岛的雷克雅未克地热取暖项目,是迄今为止世界上最大规模的同类地热取暖工程。经过5年以上的运行监测和检验,项目实现了百分之百回灌的高质量发展标准,是真正意义上的地热清洁取暖示范工程。基于大华北地区和全国同类热储的对比研究,我们发现类似的热储还有很多,技术推广应用的前景广阔。     

地热资源利用的开发效应和对策

地热资源作为一种绿色能源,储量丰富,可为人类提供足够的热量进行发电和非电利用。但是随着地热资源不断开采利用,热储质量的抽取量与补给量逆差不断增大,热储质量的亏损不可避免,热田的性状、地热流体的物理、化学条件以及周围环境都会发生变化。地热回灌和地热热泵技术是目前行之有效的避免或减缓地热田开发效应的有效措施。     

平顶山矿区深部地热资源

河南省平顶山矿区存在地热异常现象,平均地温梯度最高可达4．6℃／100m,形成矿井地热灾害。这些地热异常区的形成多与地质构造和地下水密切相关。利用地热水热泵技术和地热空气换热系统,开发利用这些矿区的地热资源,有助于减轻矿井热害,改善井下工作环境,有利于改善矿区的能源消费结构,减轻环境污染和增加企业经济效益。     

深井降温与地热资源利用

为了解决深部矿井围岩、巷道空气温度过高,影响了围岩的力学性质、矿井生产安全和地热资源利用三方面问题。采用在巷道内设蒸发器(装有制冷剂的管组)释放冷量降低环境温度,工质蒸发吸收热量;在地面设压缩机、冷凝器和换热器,气态工质经压缩后在冷凝器内释放热量,一次从井下提取热量的深井降温系统;达到既改善工作环境,降低巷道内环境温度,又将置换出的热量用于地面供热及生活用水的方法。该系统的研究对深井降温与地热资源利用有一定的参考价值和指导意义。     

庐山星子温泉成因探讨

从温泉区域地质构造背景入手,利用环境同位素和SiO2温标测算研究资料提供的地热水与补给区的相对时空位置关系,在系统解析补给区与温泉区地貌、地质构造特征以及水文地质条件基础上,认为温泉地热水的成因与庐山地质构造演化所形成的特殊地貌、地质构造环境及水文地质条件有关,有其特殊的形成条件和自然历程.     

平庄盆地中低温对流型地热系统及勘查靶区研究

在对平庄盆地地质进行综合研究的基础上,从断层的切割深度、导水性及补给水源等方面论述了该盆地具有中低温对流型地热系统发育的良好条件;阐明了宁城热水热田的控热导水构造、补水水源及地温场特征;最后,根据地热地质条件、地球物理和地球化学信息,在该盆地北部确定了新的地热勘查靶区,并提出相关的勘查步骤、方法以及进一步研究的地热地质内容.     

高温地热发电钻井技术进展

 超高温钻井技术是高温地热发电的关键技术,钻井技术的突破将有力地促进中国深层高温地热发电产业快速发展。本文分析了高温地热钻井的主要技术难点,包括高温井控、超高温钻井液、高温固井与成井、高温钻井工具与仪器、高温井眼轨道测量与控制、高温条件下破岩效率等。针对这些难点,国内外形成的技术对策包括高温井钻井安全控制、抗高温固井水泥浆、抗高温井下工具、井眼轨道监测与控制、抗高温钻头技术与提高钻速等,最后简单叙述了肯尼亚深层超高温地热钻井实例。     

煤层温度和应力梯度变化对煤层瓦斯压力计算的影响

针对煤层在地表有露头或出口的情况,根据煤层瓦斯渗流方程,提出了考虑煤层温度和地应力梯度变化的煤层瓦斯压力的计算方法。对某矿井煤层瓦斯的理论计算和实例结果表明：煤层温度和地应力梯度变化对煤层瓦斯压力有较大影响,对于深部开采煤层和高温矿井,考虑地温和地应力梯度的影响,将使所确定的煤层瓦斯压力值更准确。     

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。     

吉林省地热资源状况与评价研究

阐述了吉林省地热资源的类型,地热资源的特点,地热资源的主要分布情况。以吉林省珲春、长白山、扶松3个主要地热地区为例,阐述了地热形成特征,地层特征,进而对吉林省地热效益进行了初步评价     

MODFLOW在重庆小泉地区地下热水可持续开发中的应用

在论述小泉地区水文地质条件基础之上,概化并建立MODFLOW数学模型,并采用MODFLOW软件模拟地下热水渗流场,识别MODFLOW数学模型,当所得的模拟水位与实测水位比较接近时,说明所建立的MODFLOW数学模型是正确的,同时也说明了MODFLOW软件在地下热水开发中是可行的.再由此模型模拟不同开采条件下未来的地下热水渗流场,最终得到小泉地区地下热水可持续开采量.     

中国油区地热开发利用进展

地热与石油是共生于沉积盆地的2种资源。地热能开发利用与油气相关技术高度融合。中国油区地热资源丰富,拥有大量废弃钻井、地热利用市场空间巨大。梳理了中国油区地热资源勘查评价与开发利用技术现状,包括地热地球物理勘探技术、地热地质评价技术、地热开发技术和地热利用方式等,指出其当前发展过程中面临着资源条件限制决策者、技术创新力度不够、激励政策不够完善等挑战。提出可采用深井直接换热技术、多分支径向水平井取热技术、热电发电技术、纳米技术等新兴技术加快油田地热开发利用。