中低温热储及其井中热场

中低温地下热水有着广阔的开发利用前景。其成因及赋存规律的研究,是合理勘探、开发的基础。本文从地层、构造及水文地质条件入手根据地热传导原理,研究了传导型热领教的发育条件,划分了主要热储类型在此基础上,对井（孔）中热场及井液温度变化规律进行了分析,给出了井液温度分布曲线及井液温度变化与地层的对应关系。这一成果,对勘探开发地下热水有积极的意义。     

北京城区地热田西北部地热地质特征

自2001年在北京大学成功打成地下热水井后,北京西部隆起区的地热勘探开发受到重视。通过对区域地质背景条件的介绍,根据地热井钻探揭露的地热地质成果,对研究区的热储构造条件、地热地质特征及地下热水地球化学特征进行了分析研究。结果表明,八宝山断裂的性质具有先逆断层后正断层的多期活动性特征;研究区蓟县系雾迷山组白云岩为鼻状背斜凸起型热储构造;深部热流主要沿着黄庄-高丽营断裂的上盘向上传导聚集;浅部古生界碳酸盐岩地层富集强径流冷地下水的作用使青白口系的地温梯度高于北京平原区,纵向地温场坡度较北京平原区大;临近深大断裂构造带导致地下热水具有放射性镭含量高的特征;地下热水的¹⁴C年龄特征反映城区地热田接受西部隆起区地下水的补给很少;地热井水头分布趋势反映雾迷山组白云岩热储地下热水受黄庄-高丽营断裂阻隔后由南向北方向径流。      

四川康定市二道桥地区地下热水稳定同位素特征及热储温度计算

为研究四川省康定市二道桥地区地下热水稳定同位素特征和热储温度,对二道桥地区5个温泉(井)即二道桥温泉(SC107、SC107-2)、康巴人家温泉(SC107-3)、自流热水井(SC107-4)、自喷热水井(SC107-5)进行调查和分析。研究区温泉的分布及出露主要受雅拉沟断裂和雅拉河谷控制。温泉水温33.2～46℃,为中低温温泉,pH为6～6.5。水样的氢氧稳定同位素特征表明研究区地下热水的补给来源为大气降水。利用氢氧稳定同位素高程效应及温度效应估算区内地下热水补给区高程为3 000～4 500 m,补给区温度为-3.5～-0.3℃,表明地下热水有一部分补给源自附近山区的冰雪融水。Na-K-Mg三角图显示研究区热水均为未成熟水,不宜用阳离子地热温标计算热储温度。应用SiO₂地热温标、多矿物饱和指数法以及用固定铝方法对部分温泉多矿物平衡图进行修正,得出研究区地下热水的热储温度为65～75℃。研究区温泉在东部跑马山以及西部农戈山附近接受大气降水补给,降水沿着大雪山—农戈山断裂和跑马山断裂下渗,地下水经历深循环,在此过程中获得大地热流加热,最终在雅拉河谷雅拉沟断裂附近出...     

四川锦竹酿春池温泉勘查中氡气测量的应用

在四川绵竹酿春池温泉的勘查中,应用α卡测量方法与其他物化探方法相结合,探明了导水断层和地下热水出露位置,确定了地热水勘探的靶区和勘探井井位,经人工钻凿,发现了深部热储,获得自涌地热水。实践证明,在有较厚第四系覆盖地层的地下热水勘查中,α卡测量法是较为有效的方法。     

井口水温与热储层温度关系的有限元模拟及实例剖析

热储温度是地热研究和地热资源开发中一个重要参数,但直接测量深部热储温度有时有困难。笔者在建立围岩体热动态方程和将热水井作为热管降温的热动态方程的基础上,以有限元法对围岩体的热过程和热水井的温度场进行分析研究,并以北京、冀中和湛江地区的热水井为例,揭示井口温度与热储温度之间的函数关系,从而求得热储温度或预测井口温度。     

关中盆地地下热水接受补给时温度及热储层温度的估算

通过对关中盆地地热井中地下热水的同位素和水化学成分分析,结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行了地下热水补给时的温度研究,结果表明,关中盆地地下热水接受补给时的温度以西安地区最低,咸阳次之。同时应用Na-K-Mg三角图和水化学平衡温度理论的方法,估算在平衡条件下关中盆地最大热储温度为118℃。热储温度计算结果表明,关中盆地腹部应为中低温热储层。     

沉积盆地型层状热储可采资源量计算方法探索

近40年来,黄河三角洲地区进行过大量地球物理勘探和石油地质钻探,基本查清了该区地质构造、热储空间展布、地温场特征等。本文以东营凹陷为依托,通过2002年某地热资源评价项目,利用地层统计、抽水试验、现代试井资料,采用"最大允许降深法"和"现代试井分析法"对第三系热储热水可采资源量分别进行了探索。对于沉积盆地型层状砂岩热储均可推广使用。     

河北平原地热流体可采量计算方法及岩溶热储分布规律研究

随着能源供需矛盾的加剧,河北省地热资源开发利用呈快速增长态势,对地热流体可采量及其计算方法的研究亟待加深。通过实例,采用热储法、解析法、统计分析法和数值模拟4种方法对河北平原区层状热储地热流体可开采量进行了评价和对比; 分析了岩涪热储及资源现状。研究认为: 热储法和解析法适合勘查程度较低、无地热井或仅有少量地热开采井和产能试验数据的地热田,其计算精度较低; 统计分析法和数值模拟法适用于勘查程度较高、已开发利用多年、具有多年动态监测资料的地热田,计算结果可靠程度较高; 地热流体中岩溶热储具有温度高、易回灌、可持续性好等特点,主要赋存于古生界和中新元古界地层中; 岩溶热储被新生界地层覆盖,有利于储集层的聚热和保温; 在基岩隆起带(古潜山)岩溶裂隙发育,构成深部热水储集层,可形成有重要开发利用价值的地热田,是下一步地热勘查和开发的主要热储类型。     

浅谈贵州省地下热水资源类型及特征

为合理开发、利用和保护地下热水资源,本文分析贵州地下热水资源的形成条件、分布、热储类型、热储结构类型和热储构造类型.在此基础上介绍贵州典型地热区,并对其地下热水资源分区.     

山东省蓬莱市艾山地区地热资源开发前景分析

在资料收集、野外地质、地温调查及现场地面物探工作的基础上,对山东省蓬莱市村里集镇黄泥沟村地区地热地质条件进行综合研究,分析了地热资源的开采前景,目的是基本查明工作区内的断裂构造、地层层序、热储分布、热储埋深、热储温度,预测地热井的成井条件,为地热资源开发利用总体规划及进一步勘探提供依据。分析内容包括地质构造条件、地温场特征、地球物理特征以及热储特征。认为工作区具备开发地热资源的前景条件,地热井成井深度在1500m左右时可获得30℃~40℃的热水。建议投入施工一眼探采结合井,井深设计1500m,井位选择于1000~1200m钻遇NE向断裂下盘,可获得较完善的地热资源赋存信息。     

宜良地热田水化学特征分析与研究

水化学特征不仅应用于分析地下水水质的时空变化规律,而且还提供地下水水动力环境信息。水化学分析方法已成为对探索地热田成因、地下水补给来源等常用的研究方法。基于近些年的研究资料,综合分析热储层结构特征和水化学特征,认为宜良地热田为层状热储型中低温地热田,其热储层为震旦系灯影组。研究热储层流体的化学分布特征以及热流体的化学成分与温度的关系等,用化学温标核算了热储层温度,认为K-Mg温标更适用于中低温地热田热储温度的估算。地热水水化学特征等基本地质特征可作为地热田规划和开发的理论基础。     

深层含水层地下储热技术的发展现状与展望

深层含水层储热是一种利用深度>500 m的深层含水层作为储热介质的储热技术,储热对象通常为50~150 ℃的热水。它通过地下水井从深层含水层中抽取和灌入地下水,实现热能储存和回收。深层含水层储热技术是弥补能源供需时空分布的不平衡,综合利用多种可再生能源,实现节能减排的有效途径,是国内外研究的前沿和热点。文中首先阐述了深层含水层储热系统在世界范围内的历史发展,归纳储热系统的热工性能,在总结前人研究工作的基础上分析影响其热回收效率的关键参数,并对各个参数对热回收效率的敏感性做了综述。在此基础上,本文还讨论了限制深层含水层储热系统发展的技术瓶颈,并针对系统的经济效益和市场潜力做了预测和展望。     

川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。     

泥岩压实程度与热成熟度关系分析

大量实际资料证实了沉积岩压实程度与有机质热演化程度之间存在密切关系。本文分别从泥岩压实机理和控制热成熟度的时间、温度因素两个方面讨论了影响泥岩孔隙度和热成熟度指标的内在因素，从理论上确定了两者的相关性：泥岩孔隙度和热成熟度都是埋深和经历地质时间的函数。由于干酪根类型的不同，会造成泥岩孔隙度与热成熟度之间的关系存在明显差别。在成岩过程中，泥岩超压段内欠压实泥岩的孔隙度与热演化程度同样具备相关性。压实     

东营凹陷热流体活动及其对水-岩相互作用的影响

从气体地球化学、有机质热变、包裹体均一温度、古地温梯度、成岩矿物、重金属元素和岩浆活动等方面证实了东营凹陷发生了大量的热流体活动.热流体主要沿活动性较强的深大断裂运移至浅部, 并以侧向强迫对流为主, 同时具有多期次活动的特点.热流体通过改变温度场和地温梯度以及带入一些无机物质, 导致水-岩相互作用强度和类型的差异.      

Borehole Stability in High-Temperature Formations

In oil and gas drilling or geothermal well drilling, the temperature difference between the drilling fluid and formation will lead to an apparent temperature change around the borehole, which will influence the stress state around the borehole and tend to cause borehole instability in high geothermal gradient formations. The thermal effect is usually not considered as a factor in most of the conventional borehole stability models. In this research, in order to solve the borehole instability in high-temperature formations, a calculation model of the temperature field around the borehole during drilling is established. The effects of drilling fluid circulation, drilling fluid density, and mud displacement on the temperature field are analyzed. Besides these effects, the effect of temperature change on the stress around the borehole is analyzed based on thermoelasticity theory. In addition, the relationships between temperature and strength of four types of rocks are respectively established based on experimental results, and thermal expansion coefficients are also tested. On this basis, a borehole stability model is established considering thermal effects and the effect of temperature change on borehole stability is also analyzed. The results show that the fracture pressure and collapse pressure will both increase as the temperature of borehole rises, and vice versa. The fracture pressure is more sensitive to temperature. Temperature has different effects on collapse pressures due to different lithological characters; however, the variation of fracture pressure is unrelated to lithology. The research results can provide a reference for the design of drilling fluid density in high-temperature wells.     

热田温度测井

本文以西藏羊八井浅层热田温度测井为例,研究分析了该热田温度场的平面特征和剖面特征,探讨了热田温度场在该区的地质、水文意义,指出研究井温曲线的各种形态,有助于分析地质构造、追溯热流体运移、迳流路径,为合理布孔提供科学依据。     

松辽盆地北部热储体系特征及开发利用

松辽盆地属中、新生代形成的大型断拗陷陆相湖成盆地,为典型的沉积盆地型板内地热带.松辽盆地北部不仅是特大型的砂岩型油气田,也是特大型的层状低中高温地热田.通过对前人多年相关资料的分析研究,进一步证实松辽盆地北部由上至下分布4套盆地或区域泥岩盖层和4套热储层,二者空间配置组合形成了4套热储体系,并对4套热储体系特征进行了阐述.目前,松辽盆地北部地热资源没有进行系统的区域勘查评价研究,只进行了局部地段的勘查评价研究,没有编制相应的区域性开发利用方案,只进行了初步小规模粗放式的开发利用,开发利用程度低,资源浪费比较严重,没有做到绿色环保和可持续开发利用.据此提出松辽盆地北部地热资源开发利用对策与建议.     

山西省热矿水形成机制分析

本文以系统理论为指导，在深入研究地质北景的基础上，通过研究热矿水的含水介质，水动力场，水化学物和温度场的特征，划分了热矿水系统，探讨了热矿水的起源及形成机制，将山西热矿水的形成归纳为异常增温型和正常增温型两种基本模式，异常增温型又根据地质结构的不同，地下水径流条件的差异，列举了三种典型模式，最后指出了寻找热矿水的方向，开发利用热矿资源应注意的问题。