中国地热资源现状及发展趋势

中国地热资源禀赋良好,分布广泛且具有明显的规律性和地带性。本文系统总结了国内取得的地热资源勘查开发成果:浅层地热能资源在全国范围内普遍分布,我国336个地级以上城市规划区范围内浅层地热能资源年可开采量折合标准煤7亿吨;水热型地热资源年可开采量折合标准煤19亿吨;干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨。阐明了有代表性的水热型地热资源成因机制和干热岩资源成藏模式。地热开发利用技术发展迅速,浅层地热能和水热型地热资源利用量逐年攀升,但在地热资源成藏模式研究、勘查开发及管理利用等方面仍有亟须突破的技术瓶颈和需要改进的环节。文章分析了存在问题并提出了我国地热发展战略路线,下一步应加强热源机理与控热构造研究,推进地热探测技术和开发利用示范,开展重点地区浅层地热能、水热型地热资源勘查评价,完善干热岩勘查开发技术体系,推动地热产业健康有序发展。     

碳中和目标驱动下地热资源开采利用技术进展

碳中和、碳达峰需要能源供给领域的重大系统变革,地热能作为一种清洁低碳、稳定连续的非碳基能源,可为实现这一目标提供重要保障.本文简要介绍了中国地热资源赋存条件,就直接利用和地热发电分别综述了浅层-中深层地温能和水热型地热资源的开发利用技术和发展;重点介绍了地热制冷、重力热管、地热-太阳能联合发电等广受关注的新技术、新方向;展望了发展前景和研究开发方向,为相关的工程技术和研究人员提供参考.     

我国深层地热资源的认识与勘探方法建议

我国丰富的深层地热资源储量为加快深层勘探提供了基础,尽管目前深层地热勘探许与开发还存在着很多难度,但深层地热分布规律认识和回灌技术的日见成熟使加快深层地热勘探步伐成为可能。根据上述认识,提出了加强地热地质基础理论研究与勘探开发技术研究的目的与方法,以及进行地热资源勘查的地质调查、地球物理勘探、地热钻井工程及井试等技术方法。     

油田地热资源评价研究新进展

油田地热资源评价和开发利用一直是我国陆上沉积盆地内中-低温水热型地热资源研究的重点工作。本文介绍了油田地热资源评价的基本思路和评价方法,并以大庆油田、华北油田和辽河油田为例,通过地温场研究、热储特征分析、岩石热物性测试,按照新建立的油田地热资源评价分级体系,重新评价了油田区的地热资源量。3大油田区11个层系地质资源总量为10 934×10¹⁸ J,地热水资源量为86 607×10⁸ m³,其中,可采水资源量为19 322×10⁸ m³,可采地热能资源为425×10¹⁸ J。根据油田采出水和综合利用等5种开发利用方式,评估了油田地热能开发潜力,为我国地热资源评价和油田地热规模化开发奠定了基础。     

中国地热资源潜力评价

中国地热资源分布广泛,资源种类繁多,分布具有明显的规律性和地带性。针对中国不同类型的地热资源,采用不同的评价方法分别对浅层地热能、水热型地热资源和干热岩资源进行了潜力评估,并对地热资源的开发利用现状及地热资源开发利用的经济环境效益进行了分析。我国地热资源量相对较为丰富,出露温泉2 334处,地热开采井5 818眼。水热型地热资源量折合标准煤12 500亿吨,每年可开采量折合标准煤18.65亿吨;336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤7亿吨;干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨。目前我国地热资源每年利用量折合标准煤0.21亿吨,其中水热型地热资源开采率仅为0.2%,浅层地热能开采率仅为2.3%,地热资源开发利用潜力巨大。在现有技术条件下科学开发利用地热资源,每年可节煤10亿吨,其中336个地级以上城市浅层地热能资源高效利用每年可节煤2.5亿吨;地下热水资源高效利用每年可节煤7.5亿吨,地热资源节能减排效果显著,能有效缓解雾霾。     

河南省地热勘探开发的形势与任务

河南省地配开发经过２０年来地热工作者不懈努力,在平原地区广泛分布的上第三系中找到了低浊 和丰富的地热资源,以城市为中心的地热开发初具规模,全省相继建起了集旅游,娱乐,保健,餐饮于一体的温泉中心近十处,给城乡居民带来了丰富多彩的生活,但与全国相比,我省地热地质工作滞后,资源不清,开发技术落后,地热能用途单一,效益低下,管理跟不上。我国地热开发正走向地热产业化面对咄咄逼人的形势,资源和环境的挑战,地热     

京津鲁地热资源勘查利用对江苏的实践指导意义

京津鲁地区走在我国地热开发利用的前列,在地热勘查、地热利用等方面积累了许多成功经验,尤其是地热资源的综合利用和科学利用上树立了典范。分析江苏地热资源开发利用现状和地热勘查中的技术难点,对京津鲁地区地热资源赋存规律、主要勘查技术方法、地热资源科学利用以及勘查开发规划等进行阐述,对江苏地热勘查和开发利用提出了建议。     

试论中国地热单元分级分类评价体系

为了更好地分析地热资源的分布特征和富集规律,评价资源潜力,优选有利勘探开发目标,需要探索并形成一套满足各勘查阶段不同目的的分析思路和方法。借鉴油气地质分级分析与评价的经验,尝试性地提出了一套从全球构造到地热藏的地热单元分类分级评价的思路。以不同级次的构造单元为基础,根据勘查阶段与资料翔实程度,结合构造发育、地层结构、地热显示及地热资源分布的特点,将地热单元由大到小划分为地热域、地热区、地热带、地热系统和地热藏等5个级别。地热域是最大的地热单元,与全球范围内板块尺度的构造单元相对应,可进一步分为板缘地热域和板内地热域两种类型。地热区是地热域中的次级地热单元,主要的划分依据为区域构造特征,包括岩石圈结构、热体制等。地热带是地热区内根据地热显示强度和富集情况,结合造山带与盆地构造发育情况划分的三级地热单元。地热系统是相对独立的热能生成、运移、聚集和保持的自然系统,是地热资源勘探开发研究的重点。地热藏是一个相对完整且封闭的地热储盖组合,是商业性开发利用的具体对象。地热单元由大到小逐步细分,是地热资源认知过程中逐步聚焦的过程。不同层级的地热单元的地质认识与资源潜力的评价结果,对地热资源勘查与开发利用具有相应的指导作用。文中以西藏羊八井地热田为例,分别论述了其所属不同级次的地热单元类型。     

我国地热资源开发利用优势对比分析

新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式,包括太阳能、地热能、风能、生物质能等。随着全球气候变化日益受到人们的关注,新型能源逐渐应用于社会生产生活之中。相对于其他新型能源,地热在开发利用中有其自身的优势,本文在介绍我国新能源开发利用的基础上,提出了地热资源开发利用的独特优势。     

浅析中国地热发展道路

地热能作为可再生新型能源,其勘查开发利用具有高风险高投资的特点,因此,地热产业的发展需要国家政策的支持。本文在介绍了我国地热产业现状和政策的基础上,提出完善我国地热能产业开发利用政策的建议,以推动地热产业的良好发展,促进我国节能减排目标的顺利实现。     

松辽盆地航放航磁特征及砂岩型铀矿找矿潜力分析

在分析松辽盆地区域航放、航磁特征的基础上,研究了钱家店铀矿床航放、航磁特征,建立了基于该矿床航放特征的神经网络预测模型。提取了全区航放铀含量、活性铀、铀增量、相对变迁系数、铀迁移富集系数、地球化学活动性指数等6种航放多元参量,能够反映盆内铀成矿的地质、地球化学背景及水文动力环境,可指示找铀有利部位。据此,圈定了15个砂岩型铀矿找矿预测区,指出除钱家店-宝龙山铀成矿带外,盆地西南部开鲁坳陷和西南隆起区的东来-大林、巴颜塔拉西南、阿鲁科尔沁旗东、奈曼旗西南、新开河北、詹榆-新华-太平川,以及盆地西部斜坡区的双岗、白城东-舍力、泰来北东等地区均具有较好的找矿潜力;盆地西南部伊胡塔镇、林海-小城子,西北部七棵树东等地区也应给予一定的关注。     

关中盆地东部浅层地热能开发利用现状及对策研究

浅层地热能是一种新型可再生绿色能源,具有清洁环保、储量巨大和稳定可靠的特点。关中盆地东部属于渭河下游,紧邻陕西省会西安,浅层地热能资源赋存条件良好,具有较好的开发利用前景。本文对关中盆地东部浅层地热能开发利用现状及存在问题进行分析,发现研究区内地热能在开发利用过程中存在盲目性、认知度较低、开发利用程度不高和管理职责不明确等问题,提出在远期开发利用过程中应采取加大浅层地热能资源推广力度、规范地热资源管理、鼓励社会力量参与开发和加强宣传提高社会认知度等措施,提高关中盆地东部地热资源开发利用程度,缓解关中盆地冬季雾霾问题,促进节能减排战略目标的实现。     

内蒙古中部查干诺尔辉长岩体地球化学特征及其地质意义

查干诺尔辉长岩体由角闪辉长岩和辉长闪长岩组成,呈岩株状侵入于晚石炭世花岗闪长岩和上石炭统宝力高庙组中。角闪辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为302Ma,表明该岩体的形成时代为晚石炭世。查干诺尔辉长岩具有高铝钙、低钛和贫碱的特征,属于钙碱性系列岩石。相对富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具明显的Nb、Ta、Ti、Zr、Hf负异常和Pb正异常,与典型的弧岩浆类似。岩石稀土总量较低且变化范围大(ΣREE=63.4~135μg/g),轻、重稀土元素分异程度中等,无明显的Eu异常;稀土元素分布模式表现为轻稀土富集、重稀土平坦且向右缓倾型式。Sr-Nd同位素组成为低(87Sr/86Sr)i(0.70407~0.70428)、正εNd(t)(1.62~3.47),显示了亏损地幔源区的同位素特征;有较高的Pb同位素比值,(206Pb/204Pb)i为17.816~18.040,(207Pb/204Pb)i为15.472~15.484,(208Pb/204Pb)i为37.242~37.534。上述地球化学特征表明查干诺尔辉长岩形成于晚石炭世大陆弧环境,是交代岩石圈地幔含角闪石二辉橄榄岩在低压条件下低程度部分熔融的产物,交代组分来自古亚洲洋闭合期间俯冲板片释放的流体。查干诺尔辉长岩的厘定可能表明内蒙古中部贺根山洋晚石炭世往北俯冲的时间持续至302Ma,并在早二叠世发生闭合。     

单轴压缩下饱水花岗岩破裂过程声发射频谱特征试验研究

通过开展饱水花岗岩单轴压缩声发射试验,采用快速傅里叶变换提取声发射信号主频及次主频,进一步提出了综合表征声发射信号频谱特征的参数:主频比F ,即主频与次主频的比值,研究岩石破裂过程声发射频谱特征。研究结果表明:饱水花岗岩破裂过程声发射主频、次主频频带数量呈现“3→6→3”先增大后减小的规律,与主频分布特征相比,次主频低频区间占比减小,中、高频区间占比增大,次主频总体平均值比主频高约5 kHz。声发射主频比尸分布区间在弹性阶段达到最大:0 < F < 8 ,且F≠1,根据主频比与1 的关系,可将声发射信号划分为2 类:A 类信号(0 < F < 1 ),其主频小于次主频;B 类信号(1 < F < 8 ),其主频大于次主频。总体来看,饱水花岗岩破裂过程声发射A 类与B 类信号的数量关系约为3:2, A 类信号数量相对较多,特别是塑性阶段A 类信号占绝对优势,其数量为B 类信号的3.0?3.5倍。饱水花岗岩破裂过程声发射A 、B类信号事件率近似同步变化,二者均出现明显的平静期前兆特征,在实际应用时,可以对岩石破裂过程数量庞大且计算繁琐的声发射信号进行甄别,选择A、B 两类信号中的一种,进而实现对岩石破坏前兆信息的快速有效识别。     

华南钨地球化学块体结构及成因研究

华南存在水系沉积物钨含量大于3×10^-6、面积达50余万平方千米的钨地球化学块体。在长达2000余千米的西秦岭造山带.华夏地块地球化学走廊带以区域尺度(1件样品/1~2km)采样方法系统采集了不同时代不同类型的岩浆岩、地层中岩石与沉积物样品,精确测定了包括钨在内的81种元素(指标)的含量,解析了华南钨地球化学块体的内部结构,探讨了块体内钨的分布与富集规律,并对块体的成因进行了研究。根据走廊带沉积物中钨的中高背景区(W=3×10^-6~4×10^-6)、高背景区(W=4×10^-6~6×10^-6)和异常区(W>6×10^-6)分别将华南钨地球化学块体套合结构解析为外围、次级浓集中心和浓集中心,并对各结构主要地质体的钨含量分布进行了研究。揭示了华南钨地球化学块体的形成过程:地壳演化早期的不均一导致钨初步富集在华南造山带的沉积岩中;华南造山带早古生代到晚中生代发生多次陆内造山运动伴随大规模岩浆活动,使古老地层中的钨进一步浓集于加里东期.燕山早期花岗岩;华南晚中生代发生大规模钨成矿作用,钨进一步浓集于矿体及周边。     

中山虎池围地热田地热资源储量计算与评价研究

广东省中山市虎池围地热田地热热储层主要由燕山期花岗岩风化裂隙带及断裂破碎带组成,属带状热储,其上部覆盖着良好的盖层,地热流体以热水的形式赋存于热储层(带)中并自下而上运移,受断裂构造控制,地热流体温度一般40℃～60℃,最高水温达102℃,并有大量热雾冒出,地热田规模较小,地面有温、热泉出露。本文以抽水试验为基础,分别采用单井抽水试验法和钻孔自流量统计法,对虎池围地热田地热资源储量进行计算评价,结果可知:利用单井抽水试验法计算得出的地热田可开采储量为2 558 m3/d,达到了地热田D级储量的勘查要求,可作为本地热田的开发规划依据,而钻孔自流量统计法计算的可开采量为1 520 m3/d,其地质可靠程度更高,可作为地热田的C级储量。评价结果为进一步开发虎池围地热田提供了科学依据。     

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

中国北方岩溶地下水补给研究进展

地下水补给研究是进行地下水资源评价、制定水资源可持续利用方案、开展水资源管理的基础,也是建立地下水模型、进行环评的关键。从地下水补给量的评价方法、地下水补给的时空分布规律以及地下水补给的过程和机理等方面入手,综述了国内外有关地下水补给研究方面进展及发展趋势。同时,针对中国北方岩溶地区的岩溶发育特征和岩溶地下水赋存规律,对岩溶地下水的补给研究现状及存在的问题进行了阐述,分析了当前研究不足,并提出了如下建议:开展北方典型岩溶区入渗补给过程和机理研究,揭示不同地质条件和气候条件下的入渗补给机制;研究降水入渗补给系数的时空变化规律,探讨降水入渗补给系数的变值问题;开展碳酸盐岩裸露区巨厚层包气带的水文功能研究,加强入渗补给滞后性和有效入渗补给量确定方面的研究;探讨岩溶地区植树造林的水文效应。为中国北方岩溶区地下水补给定量化研究提供新的思路,为揭示岩溶区地下水补给机制和岩溶地下水可持续利用提供科学依据。     

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。