沉积盆地砂岩热储回灌试验研究——以山东禹城市为例

禹城市为东营组热储地热资源开采利用集中区,因地热资源集中开采及地热尾水的直接外排,造成了水化学污染、热污染及热储层压力下降等一系列地质环境问题。本次在禹城市地热资源开发利用现状调查的基础上,在禹城市栖庭水岸开展地热回灌试验研究,回灌模式为自然同层对井回灌。根据本次回灌试验取得的数据,对回灌量与回灌压力关系、回灌对热储层水质影响、回灌对热储层温度影响规律进行了分析研究并根据拟合回灌量与水位升幅关系曲线计算了最大回灌量。分析结果表明:回灌量随压力的增大而增大,单位回灌量随回灌压力的增大呈减小趋势;回灌井因灌入了矿化度比其自身地热水矿化度高的水源,所以回灌后采集的回灌井地热水矿化度比回灌试验之前高,但因采灌井开采热储层属于同层热储,故回灌对热储层水质影响小;本次试验采灌井间距较大,故回灌对热储层温度无影响;计算确定该回灌井最大回灌量为70 m~3/h。本次回灌试验研究为禹城市地热资源可持续开发利用提供了依据。     

陕西三原县地热发育特征及成井条件

渭河盆地北缘地质构造相对简单,地热异常明显,储热层发育,有丰富的地热资源,具备地热井成井条件.分析了三原县地热发育的地质条件和热储层的形成,认为开发利用三原县城区的地热资源是切实可行的.     

天津地热资源开发利用现状及可持续开发利用建议

天津是我国地热资源比较丰富、开发利用较早的城市之一,二十世纪九十年代以后开始大规模的将地热资源应用于供暖、洗浴、养殖等方面.目前全市地热供暖面积约1233万m2,是我国利用地热供暖规模最大的城市,并于2011年1月获得“中国温泉之都”荣誉称号.地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源.天津地区的主要热储层均已形成降落漏斗,明化镇组热储层在市区及新四区形成漏斗;大港区形成了本市馆陶组热储层最大的一个漏斗中心;雾迷山组热储层在市区形成了较大的降落漏斗.尽管天津地热资源丰富、开发利用程度较高,但在开发利用过程中存在很多问题,主要有水位年降幅较大,回灌率较低,新近系回灌效果不明显,还存在很多无证开采的现象.针对这些问题,建议相关部门严格控制开采量,时刻关注水位降幅情况,增大回灌力度     

雄安新区容城凸起区地热可采资源量动态预测

雄安新区地热资源丰富,其中容城凸起区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一。通过分析容城凸起区地质构造背景、地热形成机理,建立了容城凸起区热储的地质模型和数学模型。基于COMSOL Multiphysics软件,对区域内主要热储层的地热资源开采进行了数值模拟,计算结果与监测数据拟合较好。在此基础上,通过在各开采区内合理布置开采和回灌井,评价容城东部地区采灌均衡条件下的地热资源量。本研究模拟了不同采灌量(100 m~3/h、150 m~3/h和200 m~3/h)对可采地热资源量的影响,结果表明:当开采量为100 m~3/h满足评价标准:①10年地下水位下降小于5 m;②单井地下水位不低于150 m;③开采井100年水温下降2℃时,年可开采热量8.53×10~(14)J/a,可供暖面积240.9万m~2。模型中开采井、回灌井分区布置,不仅可以避免热突破,且在对于渗透性良好的储层地热尾水可快速补给至开采区,能有效维持热储压力。本文初步摸清了雄安新区容城东部片区可开采地热资源量,为今后整个雄安新区地热资源合理开发利用提供了重要的依据。     

太湖南岸地热资源现状及资源潜力评价

根据热储埋藏条件、盖层、导热构造、地形地貌的总体特征,将太湖南岸地热资源区划分为湖州太湖南岸地热资源区、湖州小梅口地热资源区和湖州苍山地热资源区3区。通过计算区内地热流体年开采累计可利用热能量、热储中的热量、热储中岩石的热量和热储中水的热量,得出太湖南岸地热资源区热储中的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的1162倍,其中,热储中水的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的126倍,热储中岩石的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的1036倍,研究表明太湖南岸地热资源区可利用的地热资源丰富、潜力巨大。初步预测太湖南岸地热资源区东西两侧广大区域内均有可能存在丰富的地下热水资源,可作为今后地热资源勘查的重要区域。     

天津地热资源现状与可持续性开发利用问题

天津地区地热资源十分丰富，至2005年底，已有地热井269眼，年开采量2564万m^3。但地热资源利用率最高为62．4％，地热尾水回灌率不到8％，是一种粗放的开发利用模式。笔者从实现地热资源可持续开发利用角度出发，针对天津地区不同热储层的特征，在阐述天津地热资源开发利用现状的基础上，针对所存在的缺乏统一规划、地热利用率低和回灌量少等问题，针对不同的开采类型区制订了相应的保护措施及保护目标，提出了分区管理、总量控制、强度控制、利用方式控制和优化配置的保护原则，为有限、宝贵的地热水可持续开发利用提供技术保证；并提出地热资源必须走回灌开发道路，增加回灌井，提高回灌率是实现地热资源可持续开发利用的重要保障。     

酒东盆地酒泉市区地热资源勘查开发前景再分析

酒东盆地是酒泉、嘉峪关两市所在地,据以往石油勘探和近年地热勘查资料分析,对控制地热资源的地质构造和地层结构条件重新再认识。基于酒泉周边地段地热井实施,因水温不高而制约和影响对地热资源的开发利用,本文通过地热井和物探勘查资料对比,明确了热储层位和水温不高的原因,揭示出市区地热开发有利地段。并认为地热勘查方法中可控源音频大地电磁和地震勘探方法较已往直流电测深对勘查目的热储层有更高分辩率和有效性。     

银川盆地东缘地热资源勘探远景评价——基于大地电磁测深和钻探探测

银川盆地地热资源储量丰富,是我国中低温地热资源远景区之一。目前银川盆地开采的热储层主要是以孔隙型层状热储为主,而带状热储地热资源还未开发利用。为探明银川盆地东缘地热资源赋存情况,圈定研究区有利地段地热资源储藏范围,本文采用大地电磁测深法（MT）来探测银川盆地东缘深部地层结构及隐伏断裂构造特征,通过钻探验证和物探测井资料研究,基本查明了区内地下电性结构特征、地层岩性分布特征以及隐伏断裂位置和产状。结果表明,在黄河断裂上盘有利地段施工了四眼地热勘探井,均取得了较好效果。其中ZK01地热勘探井井深617m,出水量达15000 m3/d,井口水温42℃,这是目前宁夏回族自治区出水量最大的自流地热井,为今后地热勘探和开发利用提供了新的依据。     

洛阳市张庄地热井地热资源开发利用与保护浅析

张庄地热井已完工两年多,至今尚未开发利用.针对张庄地热井地热流体化学特征,对地热资源和地热水可开采资源量进行了计算与评价,对地热流体质量进行了七项水质评价,提出了地热资源的开发利用方向,并对地热资源的开发利用可能引发的环境问题及保护措施提出了建议.     

东营黄河三角洲地热资源特征及其开发利用

东营黄河三角洲地热资源非常丰富,在分析地热地质及地热水的常规离子、微量元素、有害物质、放射性等的基础上,着重分析了地热资源开发利用,目前主要以供暖、洗浴、养殖为主。同时,关注了地热资源不合理开采及尾水排放对环境的负面影响问题。根据当前地热资源开发利用现状及存在的问题,提出了利用梯级开发模式、改善尾水排放、地热井动态监测等资源保护与环境治理的建议。     

东营市中心城区地热田地热回灌可行性分析

利用东营市中心城区鲁班公寓的地热生产井,对新近纪馆陶组和古近纪东营组热储层进行了自然压力条件下的异层和同层回灌试验。结果表明,回灌量与水头升高呈正相关关系,单位回灌量与水头升高呈负相关关系,馆陶组东热2井回灌能力为东营组东热。井的3倍左右。通过对该地热田热储地质条件、回灌能力及地热水开采潜力的分析,认为目前条件下东营城区还不适宜全面推行地热回灌。     

采暖尾水回灌对砂岩热储温度的影响——以鲁北地区为例

为保证地热资源可持续开发利用,深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是地热领域的重大关切。本文根据全井段测温结果,对砂岩热储不同采灌工程地温场变化特征进行了分析。研究表明：随着回灌年度的增加,冷水范围越来越大,热量对回灌井有效补给路径变长,回灌井热储段温度曲线波动幅度越小;当采灌井距较小、底部温度相对较低时,回灌冷水会对开采井造成影响,致使开采井热储温度降低;在回灌初期热对流在热量恢复中占主导作用,随着回灌年数的增加,冷水范围越来越大,热对流对温度场恢复的作用逐渐减弱,周边和相邻隔水层热传导在温度恢复中的作用越来越显著,温度恢复越来越慢,因此,在规模化回灌条件下,热突破是必然的。     

采暖尾水回灌对砂岩热储地温场的影响 ——以鲁北地区为例

为保证地热资源可持续开发利用,深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是地热领域的重大关切。本文根据全井段测温结果,对砂岩热储不同采灌工程地温场变化特征进行了分析。研究表明：随着回灌年度的增加,冷水范围越来越大,热量对回灌井有效补给路径变长,回灌井热储段温度曲线波动幅度越小;当采灌井距较小、底部温度相对较低时,回灌冷水会对开采井造成影响,致使开采井热储温度降低;在回灌初期热对流在热量恢复中占主导作用,随着回灌年数的增加,冷水范围越来越大,热对流对温度场恢复的作用逐渐减弱,周边和相邻隔水层热传导在温度恢复中的作用越来越显著,温度恢复越来越慢,因此,在规模化回灌条件下,热突破是必然的。     

Discussion on the calculation of the rights protection radius of the geothermal well for stratified thermal reservoir

In order to ensure the sustainable exploitation of geothermal resources and prevent the occurrence of thermal breakthrough during the process of geothermal water reinjection, the authors systematically summarized the calculation formulas of the rights protection radius of the geothermal well in this paper. Three shortcomings in the calculation method of the rights protection radius of the geothermal well were identified through theoretical derivation. (1) The parameter f, which is defined as the ratio of the specific heat of water to that of thermal reservoir rocks, is defective. (2) The value of the thermal reservoir recovery rate defined as 0.15 is relatively unilateral, which is not applicable for geothermal wells with different lithology. (3) The calculation time is fixed as 36 500 d, which is not appropriate for geothermal wells with interval development. Based on the problems above, the authors redefined the parameter f and used variables to replace the previous thermal reservoir recovery rate and exploitation time, which can be identified according to different thermal reservoirs and specific exploitation time. By comparison of the applicable conditions of different calculation formulas of the rights protection radius of the geothermal well, the authors proposed that different calaulation formuas should be chosen based on the relationship of the size between β^-1-α and 3λ. And by comparison of the rights protection radius calculation formulas for the mining well and the recharge well, it is found that the rights protection radius of the mining well is always bigger than that of the recharge well. Finally, Shuiwen residential area of Decheng district was taken as an example to verfity the theoretical results.     

层状热储地热井权益保护半径计算探讨

为保证地热资源的可持续开采,防止地热尾水回灌时发生热突破现象,文章系统整理了地热井权益保护半径的计算方法。通过理论推导,发现开采井权益保护半径的计算方法有3个不足之处: (1)公式中参数f定义为水比热与热储岩石比热的比值,存在缺陷; (2)热储回收率取值0.15,较为片面,不能代表不同岩性热储回收率的取值; (3)计算时间固定为36 500 d,较为片面,不适用于地热井间歇开采期。针对上述问题,该文重新给定了参数f的定义,并将热储回收率和开采时间以变量符号替代,可根据不同热储层和具体开采时间加以确定。通过研究不同回灌井权益保护半径计算方法的适用条件,提出应根据(β^-1-α)与3λ的大小关系选择不同的计算公式。对开采井和回灌井权益保护半径计算公式进行对比,发现开采井权益保护半径恒大于回灌井权益保护半径,并以德城区水文家园开采系统和回灌系统为例进行计算,验证了理论推导的结果。     

聊城地区地热资源赋存特征研究

山东省聊城市地热资源丰富。通过已有钻探资料及近年的勘查项目研究成果,对聊城市地热资源的地质背景、水文地质特征、地球物理化学特征等进行了综合研究分析,认为聊城地热田属于层控型低温地热田,热储层主要为新近纪明化镇组下部、馆陶组、古近纪东营组地层,该区的地温梯度主要受构造控制,断裂导热是形成本区的一个重要因素,地下热水矿化度较小,成因主要为大气降水。目前的城区开发井数少、开采量小,但从合理开发的角度分析,尚存在开采层位单一,开采深度相近,局部井段井位过密等问题,针对这些问题提出了提高开发利用水平、科学布局、禁止混层开采、积极推进地热回灌等合理的开发建议。     

昆明市地下热水资源开发利用的对策研究

近十多年来，昆明市地下热水开采强度逐年增加，水位大幅下降，降落漏斗不断扩大，城区中心区范围内已开始出现越流污染，热废水污染，岩溶塌陷及地面沉降等环境地质问题，热水温度也在明显降低。结合区内地下热水的水文地质条件和开发利用中的环境效应问题，提出了防治对策和措施。     

福州温泉区地下热水开采与水位动态响应研究

地下热水是一种极其宝贵的资源，然而长时间的过量开采，使资源濒临枯竭，同时还会产生一系列的环境负效应。福州温泉区蕴藏着丰富的地下热水，多年开采，水位不断下降，已使部分泉消失。针对这一状况，笔者对福州温泉区地下双层热储层——第四系孔隙热储层及下伏基岩裂隙热储层中热水的赋存条件，补给与排泄条件，开采的历史与现状，热储层历年地下水位动态变化特征及漏斗展布状况进行了详细的对比分析与研究。研究结果显示第四系孔隙热储层北部抽水漏斗较深，南部补给相对充分而漏斗不明显，经过10a的变化漏斗中心最大变化幅度为7．6m；基岩裂隙热储层出现南北2个漏斗，10a间漏斗中心水位最大变化幅度为12．61m。表明随着开采的进行，地下热水水位在持续性下降，热资源在逐渐流失。指出加强地热资源开采量监控及建立比较完善的地热资源管理系统的迫切性，以实现资源的合理利用和可持续发展。     

献县地热田碳酸盐岩热储示踪试验与模拟

地热回灌过程中开采井热突破预测等理论模型方面的研究尚不完善。本文在献县地热田开展了对井回灌示踪试验,并运用Comsol Multiphysics建模软件进行了参数反演,应用该理论框架进行了示踪试验数据的定量解释及开采井热突破预测。结果表明,示踪剂回收率偏低,为0.022 5%,采灌井存在1条优势通道,通道长度约为513.7m,总体表现为采灌井之间的水力联系较差。本文应用模型进行了参数反分析,计算得到拟合优度R²=0.790 7>0.6,说明此优化结果与测量值有较强的相关性,拟合程度好。连续开采100 a,不会发生热突破现象。