地热资源开发过程中潜在地下水环境问题

地热资源开发利用与地下水运动和水环境演化密切相关。为了给我国大规模地热资源绿色开发与利用提供参考,本文综述了浅层地热资源、中深层水热型地热资源及深部干热岩型地热资源开发现状和典型开采技术。其中：浅层地热资源的开发模式分为土壤源热泵和地下水源热泵;中深层水热型地热资源开发模式主要有直接开采、采灌结合和单井循环;深部干热岩型地热资源通过水力压裂或化学刺激等储层改造技术,形成增强型地热系统(EGS)。结合报道实际案例,评述了地热资源开发对地下水资源与环境的潜在影响,包括地源热泵技术可能导致冷热堆积、水热开采可能引起地下水位下降、干热岩水力压裂可能诱发微地震事件,以及压裂液泄露可能造成化学污染等。针对地热开发对地下水土环境造成的负面影响,提出了有助于地热资源绿色开发的相应措施,包括提高回灌能力、采灌过程中保持水量平衡、保持换热效率与地下热量新平衡,及采用新型材料等。     

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。     

广西地热资源特征与潜力评价

【研究目的】广西地热资源分布广泛,是一种极具竞争力的低碳可再生清洁能源。目前,针对广西地热资源赋存规律、分布特征和资源潜力的系统性研究相对薄弱,在一定程度上制约了广西地热资源的综合性开发和利用。【研究方法】本文基于“十二五”以来广西浅层地温、水热型和干热型地热资源调查评价最新成果,对广西壳幔圈层结构、现今地温场特征和地热资源分布规律进行系统性分析;采用不同的资源量估算方法,分别对浅层地热能资源、水热型地热资源和干热型地热资源的开发利用潜力进行评价。【研究结果】研究表明,广西地热资源丰富,发育明显的赋存规律和分区分带性特征。其中,广西浅层地热能资源和水热型地热资源均以直接利用为主要开发方式,13个主要城市浅层地热能资源总热容量为1.23×10¹⁵k J/℃,年可开采利用资源量为1.36×10¹²kJ/a,折合标准煤1.67×10⁸t;广西现有温(热)泉出露点24处,地热开采井28口,地热能资源总量为2.56×10¹⁷kJ,折合标准煤87.58×10⁸t;地热流体年可采热量为28....     

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。     

江苏地热资源类型及开发利用前景

按照发育深度将江苏地热资源分为地表出露的温泉、深度小于200 m的浅层地温能、深度为200～3 000 m的中浅成地热水和 3 500～5 000 m的深成干热岩四大类。江苏地热资源类型较多,成因复杂,各类型地热资源皆具有各自的分布规律与发育特点。其中,浅层地温能、中浅成地热水资源和深成干热岩型地热资源的开发利用前景广阔。     

皖江经济带地热资源调查与开发利用

地热资源调查是皖江经济带地质调查的重要工作之一,是调整能源结构,构建环境友好型社会的要求。基于皖江经济带以往地热资源调查评价成果,阐述研究区地热资源的分布特点、形成机理、种类及资源总量,分析总结研究区目前地热资源开发利用现状及存在问题: 皖江经济带地热资源虽然丰富,但仅有部分水热型地热资源开发利用程度高,且资源利用效率较低; 水热型地热资源以温热水、温水为主,总体品位不高; 浅层地热能资源总量丰富,分布广泛,开发利用技术成熟,适宜大力开发利用,但大部分未开展调查评价工作。建议采取梯级或循环利用措施提高利用效率,综合开发利用地热资源; 突破现有模式,寻找高品位地热资源; 开展县级浅层地热能调查评价工作; 建设地热资源开发利用监管平台。     

浅层地温能和地热资源评价方法对比

浅层地温能作为地热学新的分支,其资源特征、评价方法与传统地热存在差异。本文从传统"地热能"与"浅层地温能"的科学内涵入手指出两者的相互关系,对比分析了资源分布规律、资源赋存条件评价方法、资源潜力评价方法。浅层地温能资源分布边界依据地质条件、地理分布和应用目的而相应变化,主要受浅层地温场控制;浅层地温能资源赋存条件评价与传统地热评价过程不完全一致,资源适宜区划分受到开发利用方式的限制,浅层地温能资源的计算实际是对地球浅表热量调蓄能力的评价。浅层地温能和地热资源评价的区别与联系,凸出了浅层地温能资源的特殊性,提高了热能资源勘查评价的科学性和合理性。     

雄安新区地热资源综合利用研究

雄安新区赋存有丰富的浅层地热能、中深层地热能及干热岩等地热资源,通过分析研究区地温场及各热储在区内赋存、分布特征认为本区地热资源属沉积盆地传导型成因,在研究目前地热资源开发利用现状及存在的问题基础上,提出了本区地热资源勘查、综合利用规划及科学管理的建议。     

汪民强调要强力推动浅层地热能开发

本刊讯（段金平）8月30日至31日,国土资源部在天津召开全国浅层地热能与地热资源管理工作会议。国土资源部副部长汪民指出,要强力推动浅层地热能开发,大力推进地热资源合理利用。     

地源供热

供热热泵系统（TCT）利用的是随处均可享用的热源，即地球表面浅层土壤地热资源；采用该系统可能是目前俄罗斯能源保障的有发展前景的方向之一。     

中国地热资源及其潜力评估

笔者在阐述中国地热资源特征的基础上,针对中国不同类型的地热资源,采用不同的计算方法对浅层地热能、水热型地热资源和干热岩地热资源进行了潜力评估。结果表明,中国287个地级以上重点城市浅层地热能为2.78×1020J,每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh;中国主要平原(盆地)沉积盆地地热资源储量为2.5×1022J,可开采资源量为7.5×1021J;中国温泉区放热量共计1.32×1017J,可采资源为6.6×1017J/年;中国大陆3.0~5.0 km深处干热岩资源总计为2.5×1025J,是中国目前年度能源消耗总量的2.6×105倍。     

关中盆地浅层地热能赋存规律及资源量估算

通过野外地质调查及室内综合研究,分析了关中盆地浅层地热能的开发利用情况、赋存特征和形成模式,并对资源量进行了估算,总结了盆地不同地貌单元、不同岩性的岩土体热物性参数特征,计算了区域恒温带深度和浅层大地热流值。关中盆地地热能的形成模式主要为热传导型和热对流型: 热传导型地热资源主要分布于西安凹陷、固市凹陷等完整地质块体内; 热对流型地热资源主要分布于深大断裂直接沟通地表的区域以及断裂带周边区域。采用层次分析法对关中盆地浅层地热能进行适宜性分区,认为关中盆地整体属于地埋管地源热泵系统适宜区或较适宜区,地下水地源热泵系统适宜区和较适宜区主要分布在盆地中部漫滩区和阶地区。利用热储法,计算关中盆地浅层地热能热容量为1.38×10¹⁶ kJ/℃,浅层地热能储量巨大,开发利用前景优良。     

某地源热泵场地浅层土壤分层热物性响应实验

浅层土壤导热系数的确定一直是地源热泵系统设计研究中的一个重点。为了获得更精确的土壤热物性,引入分布式光纤测温系统,并在原有柱热源测试模型方法的基础上提出分层热物性测试法并对测试数据进行分析。测试数据包括竖直方向上浅层土壤初始温度分布,稳定功率加热过程中竖直方向地埋管内流体温度随时间变化分布。结果表明:通过分层土壤热物性测试可以更直观地观察地下土壤温度分布,了解土壤中地下水分布情况。并得出竖直方向上不同深度土壤的导热系数、土壤密度与比热容乘积以及回填料热阻分布情况。     

苏中及其南部地区地热勘查物探方法

苏中及其南部是江苏地热能主要分布区,区内地热类型多、水量大、温度高、分布广、开发滞后,因此,对苏中及其南部地区开展不同深度的地热勘查与研究工作,尤其是在地热资源勘查中起重要作用的物探方法研究非常必要。通过对区域地热地质、区域地球物理场特征、时空及温度对岩石物性参数影响的分析,对区内浅层地温、中浅层地热、深成干热岩物探勘查方法进行了研究。分析认为：浅层地温能勘查应以电（磁）类方法为主;中浅部地热资源勘查以电磁法为主,地震微动技术为辅;干热岩资源勘查应以重力和磁法勘查为基础,以大地电磁法和地震微动法为主要勘查方法。通过2个有代表性的成功勘查实例,说明浅层地温能和中浅层地热物探勘查方案的可行性。     

土壤元素地球化学异常对天津地区地热田异常的指示

地热属于清洁的可再生能源,天津地区蕴藏着丰富的地热资源。As、B、Be、Bi、Hg、Sb等可以作为岩石、土壤、水系沉积物测量的重要指标,在土壤地球化学测量中可以使用这些元素来进行地热田异常调查。本文利用天津地区多目标地球化学土壤调查数据,分析了天津地区地热田异常区内表层和深层土壤中As、B、Be、Bi、Hg、Sb的地球化学异常,研究认为土壤中As、B、Be、Bi、Hg、Sb的地球化学异常对天津地区地热田异常具有很好的指示作用,可以为今后预测地热资源的空间分布和规划开发提供重要依据。     

四川地热资源类型、分布及成因模式

从区域地质构造及地热地质背景出发,将四川省的地热资源归属为隆起山地型和沉积盆地型。对这两大类型地热资源的地质构造条件、分布、产出特征进行分析,总结出四川地热资源分布和产出主要受构造和地形地貌控制的规律。通过两大类型地热资源典型区进行成因模式分析,为地热资源合理开发利用提供依据。     

四川地热资源类型、分布及成因模式

从区域地质构造及地热地质背景出发,将四川省的地热资源归属为隆起山地型和沉积盆地型。对这两大类型地热资源的地质构造条件、分布、产出特征进行分析,总结出四川地热资源分布和产出主要受构造和地形地貌控制的规律。通过两大类型地热资源典型区进行成因模式分析,为地热资源合理开发利用提供依据。     

青藏高原新生代岩浆活动与地热关系探讨

青藏高原地热资源丰富,具有分布广、温度高、潜力大等特点。为了更好地评价该区地热资源潜力,探索符合青藏高原地热资源特点的勘查、开发方案,需要对地热资源分布规律及成因进行研究。在总结前人对青藏高原新生代岩浆活动和地热资源特征的基础上,从青藏高原地质演化的角度分析地热资源分布的控制因素,探讨新生代岩浆活动与地热资源的空间展布关系,重点讨论藏南地区地热区划和雅鲁藏布缝合带岩浆活动之间的关系。结果表明: 青藏高原地热活动受控于地质构造演化,具有南强北弱的分布特点; EW向区域性构造缝合带和SN向深大断裂的交汇部位是地热的主要活跃区域,不同的岩浆活动为地热提供热源。     

成都盆地浅层土壤中Cd来源初探

利用四川成都盆地多目标地球化学调查获取的大量数据，通过先线性回归再因子分析等多元统计分析方法，重点研究了浅层土壤Cd元素与其他元素的相关性及在空间上的分布规律，得出浅层土壤中Cd的回归方程及其由元素组合表征的2类来源：自然作用与人为作用。龙门山岩体、沉积地层和硫化物矿床是Cd的主要自然来源；农业活动和城市污染是Cd的人为源，表现为人为作用与自然作用的叠加这为生态评价和污染防治提供了重要参考。     

石城县地热资源分布特征及开发利用研究

石城县地热资源储量多、分布广、地质条件典型且对县城经济发展发挥了巨大作用,在江西省地热资源丰富的县市中颇具代表性。本文根据石城县地热资源分布特征的研究分析,提出了地热资源开发利用的方向和前景,为其可持续发展提供科学依据。