福州花岗岩区大直径地热深井主要钻井技术

在福州大直径地热深井钻探施工中,使用钻井能力大于600m的大型水文钻机及相关配套设备,选用HA、HJ系列掌背强化金刚石保径、中-高抗压强度镶齿三牙轮钻头,采用 气举反循环钻井工艺,成功施工十余口550～1 200m优质高温大口径地热深井,介绍了其主要钻井技术,对今后深层回灌钻井施工具积极的作用.     

渤海湾盆地新生代火山岩分布特征及其地热勘探潜力

渤海湾盆地所在的京津冀地区是我国最主要的中深层水热型地热开发区域之一。按照盆地类型划分,渤海湾盆地属于以新生代为主的中—新生代叠合断陷盆地。岩石圈伸展作用控制了盆地凹陷区的分布,同时导致了火山作用进而影响了火成岩分布。渤海湾盆地新生代火山活动与不同区域裂陷、坳陷作用密切相关。古近纪盆地进入裂陷初期,构造火山活动强烈,火山岩沿盆内大断裂呈裂隙式喷发并广泛分布;新近纪,盆地进入坳陷期,构造火山活动强度明显减弱;第四纪以来,渤海湾盆地火山活动微弱,火山岩零星分布。盆地古近纪至前第四纪火山活动可划分5期,其中第四纪火山活动形成的火山机构及火山岩主要分布于河北省沧州市周边及渤海滨海地区。大山、小山两座(目前渤海湾盆地内发现最新的)火山机构玄武岩样品的放射性生热率分别为1.62～2.07μW/m³和1.87μW/m³,远高于渤海湾盆地新生界平均生热率0.80μW/m³的数值,也高于我国其他地区新生代玄武岩类火山岩的放射性生热率,显示这两座火山机构所属的第四纪火山活动期形成的火山岩可能是额外热源,构成地热异常区甚至是近现代火山型干热岩...     

增强型地热系统:潜力大、开发难

文中讨论了为什么要开发干热岩地热资源?什么是干热岩系统和增强型地热系统?中国干热岩系统的潜力,如何发展中国的EGS以及我们可供考虑的建议。随着常规能源的不断消耗,可再生能源日益受到人类的青睐。在可再生能源中,地热能的容量最大,地热发电提供的是基本负荷,但是由于诸多因素,开发滞后。尤其是对潜力大、开发难的增强型地热系统,中国更是从研究到开发,都刚刚起步。如果地热发电的规模要超过风能及太阳能等其他新能源,不能仅靠水热型地热系统的开发利用,而必须重视和利用干热岩资源,大力研发增强型地热系统。中国干热岩系统的潜势如何呢?中国科学院地质地球物理研究所利用921个大地热流数据编制了《中国大陆地区新版热流图》以及3~10km深处不同深度温度分布图,计算了不同深度干热岩地热资源量,总数为2.09×107 EJ;其中主要分布在青藏高原,占全国总资源量的五分之一。作者们认为,干热岩资源的开发和增强型地热系统的建立是一个系统工程,地热资源的开发是一项风险投资,亚经济型的EGS风险更甚。国家必须统一安排和投资。工程项目必须学习国外的经验和吸取开发的教训。要选择关键地区进行试验和研究。作者们建议可考虑选择羊八井地热田的北部作为试验地区。     

四川盆地地热地质条件及勘探潜力评价

地处特提斯—喜马拉雅构造域与滨太平洋构造域交接转换部位的四川盆地,是造山带环绕的多旋回沉积盆地,地热资源禀赋较好,但地质构造复杂,不同构造带地热条件和成热模式差异较大,严重制约地热勘探开发与利用。在四川盆地已有地热勘探开发资料和油气勘探研究成果的基础上,系统总结了四川盆地的地热储层、地热流体、大地热流和地温梯度场的特征及分布规律,对比研究了四川盆地不同类型盆山结构区的地热储盖层组合和地热条件的异同性,指明了不同构造单元的勘探靶区。结果表明：(1)四川盆地及周缘的大地热流值为中低热流值,地温梯度在16～30°C/km之间,地热源受活动断裂和基底构造控制明显,发育传导型水热系统,多属中低温(<90°C)地热资源;(2)四川盆地的地热资源分布主要受盆地构造、地层分布和水文条件等控制;(3)海相层系至少存在4个岩溶型热储层,陆相地层局部偶夹1～2个砂砾岩型热储层,地下水多为SO₄—Ca型微咸水。研究建议以中～下三叠统和中二叠统岩溶型热储为重点层系,尤其在川东和和川西地区二者勘探潜力较大,其次优选其他海相层系岩溶型热储进行勘探,而陆相碎屑岩热储层盖层、地下水补给和热源...     

中国典型干热岩潜力区的地热深井部署

我国干热岩开发研究领域起步晚,在深部地质、地热、水文地质、钻探、地球物理等多方面存在难题。高温深井钻探的难度大、投资高和风险大,布井是高温地热资源开发需解决的首要问题。科学布井可以降低钻探难度、风险和投资。干热岩试验靶区遴选结果显示:羊八井、腾冲、漳州等为我国典型干热岩开发潜力区。但我国干热岩地热深井钻探超前于基础理论研究,钻探存在盲目性、低效性和不确定性。本文对上述3个典型干热岩潜力区的地热深井布署条件做了分析,其结果具有重要理论价值和实践价值,可促进我国干热岩开发研究。     

内蒙古平庄盆地地热系统地热流体流动模型及勘查靶区预测

通过对平庄盆地地热地质、热源、水源、封阻、盖层、地温等条件分析,建立了该区地热流体流动模型.研究表明:在地形高差的作用下,大气降水顺着盆地西北部山区的裂隙网络渗透到地下深处,被区域大地热流以及作为附加热源的玄武岩以热传导方式加热.在热水变热密度变小的情况下,沿NNE向和近E-W向两组断裂交汇处的通道上涌,在浅部与第四系砂砾岩裂隙含水层发生冷水混合作用,形成了中低温裂隙水.根据与宁城地热田相同的地热成矿条件,在盆地西部确定了娄子店地热勘查靶区.     

川南马边地区地热水资源找矿潜力分析

马边地区位于四川盆地西南缘,属于我国地热资源蕴藏丰富的地区。基于区域地质资料和地热水资源调查等成果,对马边地区地热水资源成矿地质条件、地热场和成因模式进行分析,结果可知：马边地区地热水补、径、藏条件好,具有良好的地热水成矿地质条件和找矿潜力。马边向斜轴部是深循环地下热水的可能富集部位,预测马边地区的民建镇是地热水资源有利的勘查区,找矿潜力较大。可通过人工钻井的方式进行开采,有望在井深2 000 m附近嘉陵江组上部的碳酸盐岩中找到高温地热水。分析结论可支撑服务于该地区地热水资源勘查工作。     

冀中地热区深部热水微生物群落组成及其功能预测

了解深部微生物群落组成和功能对探索早期生命起源和利用其独特功能均有重要意义.地热区深部碳酸盐岩岩溶-裂隙热储环境中微生物群落组成和功能特性仍然不清.为了探测冀中地热区深部热水微生物群落组成与功能特性,以浅层水和土壤为参照,利用冀中地热区地热科学钻探孔抽水试验,采集深部热水样,同时采集每个钻孔上方附近的大田农灌井浅层水和...     

珠江口盆地珠一坳陷断裂控藏定量表征与有利勘探区预测

摘要：珠江口盆地珠一坳陷中浅层珠海组、珠江组、韩江组的油气主要来自深部烃源岩层系,断裂既是必备的油源通道又对油气藏形成和分布起到关键作用。为明确断裂对珠一坳陷珠海组-韩江组油气成藏的控制机制,对断裂分布及演化特征进行了分析,依据断裂活动时期和断开层位的不同将其分为5类：早期活动-深层切割型断层、中晚期活动-中浅层切割型断层、晚期活化-深浅切割型断层、继承性活动-深浅切割型断层、通天型断层。在对恩平南断裂带解剖的基础上,发现影响断裂控藏的因素主要有断裂类型、断裂活动速率、断裂规模和圈闭离断裂的平面距离。针对全区所发现油藏,对以上影响因素进行统计分析,结果表明：研究区深浅切割类断层控藏作用显著,且其断层活动速率中等时最有利于油气成藏,在15 m/Ma左右达到最大;断裂规模越大,越有利于油气成藏;圈闭距控藏断裂越近,含油气性越好。根据活动速率、断裂规模、断裂与圈闭的相对距离所拟合的定量控藏表征公式,发现现今探明的978%的油气藏均分布在深浅切割型断裂控藏概率大于05的区域。依此指出惠东低凸起及惠北半地堑东南部、恩平中半地堑东北部为下一步有利勘探区。     

古生物学数据库现状与数据驱动下的科学研究

化石数据是了解地球历史以及深时生命演化的重要信息来源。通过数百年的积累,古生物学家已经发表了海量的古生物学数据。过去三、四十年里,随着计算机、数据库和互联网技术的快速发展,国内外涌现出大量的古生物学数据库,彼此间的目标、体系架构、数据组织方式和服务对象通常存在显著差异,呈现百花齐放的特点。文章系统介绍了古生物学领域主要数据库的发展历史、数据表结构、数据特征和数据量等建设情况,对比分析了其数据整理方式、核心在线功能、数据共享特点和数据质量控制措施。同时,结合近年来数据驱动下的古生物学领域的科学研究实例,提出一站式全生态链数据平台的建设设想,为深时数字地球（DDE）建设多学科融合、数据开放与共享的大数据平台提供参考。     

承德闫营子地热勘探井钻井技术分析

承德闫营子地热井钻遇地层坚硬、造斜、岩性复杂,施工难度较大。施工期间,采用了螺杆钻具完成事故处理、纠斜、复合钻进工作。分析了螺杆钻具在3种工况下的使用效果;应用MD钻头解决了硬岩钻进常规钻头磨损严重的问题;最后针对钻进中存在的钻速低、钻铤断裂问题,提出了改进建议。     

新时代地热资源勘查开发问题研究

地热清洁能源的开发利用不仅可以实现节能减排、优化能源结构,而且还可带动相关设备制造、城镇清洁供暖、温泉小镇建设、特色生态农业、理疗休闲度假、旅游等相关产业。国家《地热能开发利用“十三五”规划》的发布,以及治理大气污染的现实需要,地热资源开发利用必将迎来一个快速发展期。因此,实现可持续、科学、合理规划利用是一个新的课题。本文从地热资源管理、开发利用、工程和地热温泉文化建设方面对相关问题进行了研究与思考。建议加强政策引导,规划统一管理,加强监管,并重视宣传和科普,主动作为,以提升新时代地质工作的服务能力和作用地位。技术方面,应加大深井换热系统的技术研究;在地层条件允许情况下优先选择空气钻井(孔)和泵吸反循环钻井工艺;开展高强度、耐腐蚀、导热性好的新型成井管材的研发。     

大地电场岩性探测技术在北京地热勘查中的应用

本文简要介绍了大地电场岩性探测技术的原理和方法,通过地热勘查实例着重探讨了大地岩性探测技术在地热勘查热储含水性评价和指导钻井施工中的应用,对岩性探测技术在地热勘查中的有效性进行了评价。     

北京天竺地热田东坝凹陷南部地区地下热水富集的地热地质条件分析

以北京地区地热流体中温度和矿物质含量较高的东坝凹陷南部地区作为实例,在完整的地热钻孔及相关地质资料基础上,通过对研究区断裂构造、热储层、热储盖层、地温场、流体水化学特性和富水性等地热地质条件进行分析,研究造成该区地热流体中温度、矿物质含量升高的主要原因。研究表明：受太阳宫断裂北段、良乡—前门断裂和楼梓庄断裂的切割作用,东坝凹陷南部地区热储层下落近千米,形成了一个较为封闭的“黑箱子”区域。这种独特的地质结构导致东坝凹陷南部地区接受东南城区地热田侧向补给较少,长期处于较为封闭的还原环境;太阳宫断裂北段存在深部的热源通道,地层深部的高温热流顺断裂上涌在东坝凹陷南部地区的热储层富集,因此该区地热流体表现出温度高、矿物质含量高、富水性差的特征,该研究对我国今后地热资源的开发具有积极的借鉴意义。     

遥感技术在临沂地区地热资源勘查中的应用

应用遥感技术和遥感卫星数据,通过图像信息提取,建立与地热资源有关的解译标志,进行野外验证,快速、准确地对临沂地区地热资源的地层、岩体、构造进行解译,初步建立了遥感地热资源模型。该方法克服了传统调查方法周期长、费用高等缺点,弥补了常规方法难以发现地热异常调查的缺陷。     

CSAMT在昌黎-黄金海岸地热勘查中的应用

介绍了可控源音频大地电磁场法(CSAMT)的方法原理、野外工作方法、仪器设备及方法的特点,较详细的介绍了CSAMTI法在昌黎-黄金海岸地热勘查中的应用实例与效果,表明该法是一种行之有效的物探方法,在地热资源勘查工作中可发挥较好的作用,应当积极推广应用.     

控压钻井及其在高温地热勘探开发中的应用

控压钻井包括管理压力钻井、欠平衡钻井和空气钻井。控压钻井可以减少非钻进时间和事故、提高机械钻速、预防漏失、消除压差卡钻、保护低压产层以提高产能。地热井具有温度高、地层硬度高、裂隙发育、地层压力低伴随浅部地层压力变化大等特点。在地热勘探开发中应用控压钻井技术有利于提高钻进速度、预防漏失、提高产能。介绍了控压钻井及其关键技术,同时阐述控压钻井在地热勘探开发中的应用。     

宁波九龙湖火山岩非地热异常区地热资源勘查

宁波地区属浙东南陆相火山岩区,地层在数千米深度内以侏罗系和白垩系的火山碎屑岩(凝灰质粉砂岩为主)及少量熔岩为主。这一套地层总体上孔隙不发育,渗透性极弱,岩石热导率低,属于非地热异常区。地质构造发展的长期地质历史造就了断裂和裂隙系统,该地区地热类型属隆起区断裂深循环型。九龙湖地区采用可控源音频大地电磁测深、氡气和热释汞综合测量及高精度重力等综合物探手段,以寻找孔隙度较高的地层或断裂构造带,对于寻找地热资源起到了很好的效果。分析研究区地表水和地热水的水文地球特征,运用地球化学温标预测地热水温度,表明地层深部可能还赋存有更高温度的热水。