运用统计分析法与Lumpfit模型计算烟台于家汤热泉可采资源量

于家汤地热田因地热流体的大量开采已出现水位、水温下降的现象,如何准确评价其可采资源量是地热田可持续开发的首要任务。本文基于于家汤地热田2006～2016年的水位、水温、水质、水量等长期动态观测资料,采用统计分析法计算得出该地热田在温度不低于38℃时的最大允许水位埋深为19 m;利用Lumpfit集中参数模型模拟得出地热田在保持现有平均开采量不变的条件下,水位最大埋深可达14. 5 m;反演计算水位埋深降至19 m时的可采资源量为1523 m3/d,同时通过地热田多观测孔抽水试验解析法计算地热田可采资源量与之对比,充分证明本次研究采用方法的可靠性,从而为于家汤地热田的合理开发利用地热资源提供参考依据。     

MODFLOW在天津滨海新区地热流体数值模拟中的应用

为了合理开发利用地热资源,本文以天津滨海新区桥沽-看财庄新近系明化镇组地热流体为例,应用Visual MODFLOW软件对明化镇组地热流体进行数值模拟。对模型的识别与检验表明,所建模型能够较好的反映明化镇组地热流体的地下水位动态特征。计算得出明化镇组100年水位接近150 m的地热流体可采资源量为10.7×106m3/a。通过预测按设计开采量进行开采后明化镇组地热流体地下水位的变化趋势,每天新增1000 m3开采量是可行的。     

北京东南城区热田可持续开发利用问题的思考

北京东南城区热田从20世纪70年代进行开发,经历了快速增长、缓慢减小和快速减小等几个阶段。本论文经过对该热田可持续开发条件的探讨,提出热储压力保持不下降的条件是地热净开采量控制在65万m~3以内,发现目前热储温度和流体化学成分没有发生较大变化,采取措施可以实现资源的可持续开发,但应谨防大规模回灌可能对热储产生"热突破"。论文最后结合规划提出几点建议,包括建立热储温度监测系统、研究地热评价方法、推广地热供暖项目和重新进行地热勘查评价工作。     

苏北盆地地热资源评价与区划

苏北盆地是江苏省地热资源最为丰富的地区。本文基于苏北盆地地热地质条件,系统总结研究区内地热资源的分布特征,首次对该区的地热资源量、地热资源可开采量及地热流体可开采量进行分层分温度范围的定量评价。基于研究区地热水的水化学特征、水温分布特征等综合分析,对该区地热资源开发利用进行了区划。研究成果表明,苏北盆地的地热资源储量丰富,地热资源量总计约为229.8亿吨标准煤,地热流体年可采量约为197000万m3,地热流体年可采热量约为618万吨标准煤。热储层中的地热水理疗价值高,开发利用前景广阔。     

天津地区雾迷山组水位降落漏斗演化特征及合理开发利用探讨

雾迷山组是天津地区地热资源开发利用的主要热储层,连续32年的开采已形成较大规模的水位降落漏斗,热储压力下降形势严峻。本文通过对多年的雾迷山组热储水位监测数据进行系统整理、分析,对漏斗的形成和演化规律做了初步总结,提出雾迷山组水位降落漏斗在人为开采和地热地质条件共同影响下,目前仍以4～6 m/a的下降速率向深部扩展;同时从水均衡的角度提出资源合理开发利用的建议,认为降低地热流体的消耗量是缓解乃至解决雾迷山组热储压力下降、实现资源可持续开发利用的唯一途径。     

雄安新区容城地热田碳酸盐岩热储采灌数值模拟

采灌均衡是水热型地热资源可持续开发利用的有效模式。为了模拟不同采灌情景下热储的温度与压力响应,为地热资源可持续开发提供理论支撑,本文采用数值模拟技术建立了雄安新区容城地热田蓟县系碳酸盐岩热储的数学模型。首先利用COMSOL软件对300 km²区域内已有地热井的开采数据进行了数值模拟,模拟结果与监测数据吻合较好。然后在此基础上,对单井开采模式下蓟县系热储未来50 a内温度场和压力场变化趋势进行了预测;并针对热储水位下降趋势制定了回灌方案,分析了不同井间距对热储温度场和压力场的影响程度。结果表明：无回灌开采模式下,在40 a左右,水位埋深降低至150 m,每年水位下降约1.13 m;采用“一采一灌”方案的对井系统,在井间距分别为600、800和1 000 m 3种情况下,增大井间距虽然减少了布置的对井数量,但是延长了热突破时间,增加了开采量,从而可以开采更多的热量。在实际工程中应通过数值模拟方法优化对井间距,保证开采量的增加同时延长热突破时间,以开采更多的热量。     

天津地区雾迷山组热储数值模拟研究

以天津地区雾迷山组热储为例,利用TOUGH2.0数值模拟软件建立了地热流体的数值模型,并利用2014年11月至2015年10月的水位动态资料进行了模型的验证,达到较为理想的拟合结果。在此基础上,对天津地区雾迷山组热储压力场变化趋势进行了预测,在保持现有开采方式的条件下,三个方案年均水位降幅压力分别为0.038MPa、0.042 MPa、0.023 MPa。说明了地热资源开发利用可采热流体资源量的大小,与实际开采量的大小关系不大,与回灌量的大小有更为直观的联系。所以要想增大热储层流体开采量,必须先解决热储层回灌问题。     

北京成功勘探出117℃高温自流地热水汽混合流体

北京市国土资源局网消息（2012—01—04）北京市地热资源勘查获重大突破。北京市地热资源规划十大热田之一的凤河营地热田,第三眼地热勘探井于2011年12月27日顺利成井,成井深度3356m,成功探获日自流量为3002．5t、温度117℃的高温自流地热水汽混合流体,同时刷新了北京市地热资源勘查的地热流体自流流量、温度和自喷压力3项历史记录。     

德州市城区地热水动态与开采量关系

德州市城区多年来因地热水大量开采,地热水位持续下降,并形成了以德州市城区为中心的地热水降落漏斗。根据区内馆陶组热储多年地热水动态与开采量进行分析研究,查明了区内地热水动态与开采量的相互关系,进一步揭示了人为活动的影响,建立了区内地热水动态与开采量相关方程,并通过方程曲线态势分析,提出了区内地热集中开采区馆陶组热储地热水预警开采量,为区内地热资源的可持续开发利用提供了科学依据。     

宁晋县城区地热资源量计算方法研究

地热资源是一种储存在地球内部的可再生资源,其功能多,用途广。宁晋县地热资源分布广泛,储量丰富。目前城区内有地热井19眼,其中3眼已废弃,可利用热储层均为奥陶系基岩热储层,开发利用方式均以供暖为主。本文以“河北省宁晋县地热资源勘查项目”为依托,在建立地热模型的基础上,对研究区的地热资源量和地热流体可开采量进行了计算,并对工作取得地热田规模进行了评价。研究结果表明：研究区100年内内控制的地热流体可开采量在回灌条件下为122.31×10⁶ m³,地热流体可开采热量为3.27×10¹⁶ J;推断的地热流体可开采量为74.67×10⁶ m³,地热流体可开采热量为1.96×10¹⁶ J,储量查明级别为推断;属于中型地热田。     

Occurrence and evolution of the Xiaotangshan hot spring in Beijing, China

Thermal groundwater occurs in bedrock aquifers consisting of the dolomite of the Wumishan Group of the Jixianin System and the Cambrian carbonate in the Xiaotangshan geothermal field near the northern margin of the North China Plain, China. The hot water in the geothermal field of basin-type discharges partly in the form of the Xiaotangshan hot spring under natural conditions. The hot water has TDS of less than 600 mg/L and is of Na·Ca-HCO₃ type. The geothermal water receives recharge from precipitation in the mountain area with elevation of about 500 m above sea level to the north of the spring. Thermal groundwater flows slowly south and southeast through a deep circulation with a residence time of 224 years estimated with the Ra–Rn method. The Xiaotangshan hot spring dried up in the middle of the 1980s owing to the increasing withdrawal of the hot water in the geothermal field in the past decades. The water level of the geothermal system still falls continually at an annual average rate of about 2 m, although water temperature changes very little, indicating that the recharge of such a geothermal system of basin-type is limited. Over-exploitation has a dramatic impact on the geothermal system, and reduction in exploitation and reinjection are required for the sustainable usage of the hot water.     

西安市地下热水资源可持续开发利用探讨

对西安市地热水赋存条件和地下热水资源开发利用现状进行综合分析,指出了多年持续超采地下热水,导致地下热水水位大幅度下降,地下热水资源衰减等一系列问题.探讨了科学合理开发利用西安地热资源的问题,并提出了可持续开发利用西安地下热水资源的建议和应采取的措施.     

新郑矿区地热资源潜能分析与保护建议

基于新郑矿区以平均每年0.0813×108m3的涌水量向地表排放热水,造成的地热资源损失和污染环境的现实,在分析地温地质条件基础上,利用热储资源量公式、卡明斯基公式和弹性储存量公式,分别计算了矿山开采前和开采后不同类型地热资源量,并对当前矿区地热潜能进行了评估。在此基础上,提出了选择煤层底板加固技术,保持岩溶裂隙水一定的水位、减少地下水排放和利用识别模型,选择适宜区段作为地热资源开采区,以调减矿山日常的排水量,尽可能维持渗流场基本不变,进而提高热储的潜能,实现节能减排,达到保护与利用地热资源的效果的建议。     

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     

北京小汤山地热田地热资源量及地热水储存量计算与评价

文章简述了小汤山地热田的开发利用历史,描述了该地热田的地质、地热地质条件。对地热井的有关参数进行了统计分析,将热田分为两个分区,采用热储法计算出基础资源量、地热资源量和地热水的静储量分别为1746．03×10^12kcal、1290×10^12keal和25．43×108m^3。     

Analysis on the law of occurrence of shallow geothermal energy in Zhoukou City of Henan Province,China

In this paper,through data collection and field investigation,the development and utilization status of shallow geothermal energy in Zhoukou urban area was discussed.Based on the analysis of hydrogeological conditions,rock and soil structure characteristics and field test research,the spatial distribution characteristics of rock and soil in the study area were summarized.The study shows that Zhoukou City is located in the alluvial plain of Huanghuai,and the loose deposits of river alluvial genesis range 0-200 m.These loose deposits and groundwater stored in their pores are the main carriers of shallow geothermal energy.In the central part of the Yinghe River in the middle of the study area,the aquifer thickness is within 200 m,the particle size is coarser,the water-bearing degree and recharge capacity is better.On this basis,the paper uses AHP to evaluate the suitability of shallow geothermal energy development and utilization to guide the rational development and utilization of shallow geothermal energy resources.     

北京小汤山地区第四系高氟地下水与地热水关系研究

北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标, 严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上, 开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明: 小汤山地区位于复式背斜的核部区域, 该区热储层与第四系地层直接接触并形成水力“天窗”, 受构造应力影响在热储层发育大量张性裂隙, 加之上覆第四系盖层结构松散且厚度较薄, 导致该区成为地热富集带; 在高温高压环境下, 地热水中氟化物含量普遍较高, 地热水上涌同第四系深层地下水发生热流-冷流的混合作用, 导致第四系深层地下水中氟化物含量升高, 形成第四系高氟地下水。     

Analysis on the law of occurrence of shallow geothermal energy in Zhoukou City of Henan Province,China

In this paper, through data collection and field investigation, the development and utilization status of shallow geothermal energy in Zhoukou urban area was discussed. Based on the analysis of hydrogeological conditions, rock and soil structure characteristics and field test research, the spatial distribution characteristics of rock and soil in the study area were summarized. The study shows that Zhoukou City is located in the alluvial plain of Huanghuai, and the loose deposits of river alluvial genesis range 0-200 m. These loose deposits and groundwater stored in their pores are the main carriers of shallow geothermal energy. In the central part of the Yinghe River in the middle of the study area, the aquifer thickness is within 200 m, the particle size is coarser, the water-bearing degree and recharge capacity is better. On this basis, the paper uses AHP to evaluate the suitability of shallow geothermal energy development and utilization to guide the rational development and utilization of shallow geothermal energy resources.     

三江平原地下水流场演化趋势及影响因素

近年来,三江平原部分区域地下水位呈持续下降的态势,引起广大学者和相关部门的高度关注,为了查明三江平原地下水流场时空演化规律,揭示其主要影响因素,以三江平原1980年72组及2019、2020年同期1 092组地下水位统测数据和44组国家地下水监测数据为基础,应用ArcGIS插值分析、栅格代数运算、对比分析等方法,查明了三江平原地下水流场时空演化特征,阐明了不同影响因素对地下水流场演化的控制作用。结果表明:与1980年相比,三江平原地下水位整体呈下降趋势。西部平原区地下水位累计降幅1～5 m的区域面积2.6×104 km2;东部建三江垦区累计降幅大于5 m的区域面积为1.17×104 km2,其中,累计降幅大于10 m的区域面积为3 400 km2,地下水位年均降幅约0.29 m。地下水开采引起地下水流场变化,“西砂、东黏”的水文地质条件促使区域地下水降幅的时空演化差异;水田种植规模的不断扩大引起地下水超采,浅地表黏土层阻挡降水入渗补给,地下水无法实现以丰补欠自平衡,造成了建三江垦区地下水位的持续下降。本研究成果为进一步查清三江平原地下水变化规律和现状特征奠定了基础,为科学指导地下水资源合理开发利用和管理提供了技术支持。     

河间潜山地热资源开发方案数值模拟

古潜山地热资源具备岩溶孔隙发育程度高、热储面积厚度大、地热水储量大的优点。冀中坳陷内古潜山分布密集且地热资源丰富, 河间潜山位于冀中坳陷饶阳凹陷中东部, 具有良好的地热地质条件, 开发潜力巨大。本文基于河间潜山及其周缘地区测井资料、岩石热物性并进行了计算, 发现其地温梯度为29.8 ℃/km到44.5 ℃/km之间, 平均值为40.7 ℃/km。大地热流值介于64.8~80.6 mW/m2之间, 平均值为 73.4 mW/m2。通过水热耦合模拟方法模拟选定的地热资源有利区的温度变化, 结果发现河间潜山合理的开采井距为800 m, 合理开采量为60 L/s, 回灌温度为35 ℃, 总可开采量为6.32×1016 J, 单年可开采量为 6.32×1014 J, 可供暖面积为1.22×106 m2, 对于冀中坳陷潜山地热资源的开发利用具有一定的指导意义。