赤峰热水镇地热田地热流体流动模型

赤峰热水镇地热田内发育有南北向、北西—南东向、北东—南西向及东西向断裂构造,这些断裂大部分为张性断裂,并构成地热田热水上升的主要通道。热水的补给区在远离地热田的西部和北部山区,天水从此处渗透到地下深处,缓慢流动到地热田下部,被侵入的花岗岩和玄武岩所构成的热源以热传导方式加热,再沿断裂、裂隙上升,形成了地热田浅部热水储集层。本地热田热水属于天水起源的中、低温裂隙水。     

地热采灌对井回灌温度场的模拟研究

利用地下水流数值模拟软件Feflow求解地热采灌对井系统水热耦合模型,进行温度场模拟研究。结果表明：在现状回灌温度为39.6℃时,5年后该系统回灌温度场影响半径为64 m,当回灌温度降低到13.5℃时,回灌温度场影响半径为68 m。该系统回灌温度场随采暖周期呈周期性变化,停灌后温度有所回升,说明该系统回灌尾水温度(39.6℃)偏高,且采灌井距(850 m)偏大,不利于热储水位流场的恢复。在进行地热对井回灌时,应根据热储层特征和布井场地条件,选择合适的采灌井距和回灌温度。     

乐东县龙沐湾地热田地热流体化学特征及质量评价

海南省乐东县龙沐湾地热田属于隐伏小型中低温地热田,地热田面积约12 km2,呈南北半月形带状展布,该地热田内3口地热井为32℃～42℃。通过对地热田内地热井的水化学资料分析得出,地热田水化学类型以HCO3-Na·Ca型为主,地热流体水化学组分基本处于稳定状态。同时对地热流体质量评价,将地热田地热流体命名为重碳酸钠钙型硅温水,可作饮用天然矿泉水,不宜作生活饮用水、渔业用水和农业灌溉,地热流体不具有腐蚀性且通过碳酸钙结垢趋势判断为不结垢。     

广东河源市黄村地热田地热地质特征及地热流体化学特征

广东河源市黄村地热田是该区域一个典型的开启水热型地热系统。黄村地热田具有明显的控热导水构造,地温场受导水导热断裂控制,温度从断裂带向外逐渐降低。通过一系列的地热流体化学特征分析,研究区地热流体为碱性淡水,水化学类型为HCO3-Na型,具有强循环特点,SiO2含量达到理疗矿泉水标准,但F元素含量严重超标。通过各样点的Na-K-Mg组和Cl-SO4-HCO3组离子分析,得出地热流体处于水-岩作用的初级阶段,且混入了大比例冷水,利用硅-焓混和模型计算出了冷水混入比例为72%~75%。使用SiO2温标和硅-焓混合模型对热储温度进行了估算,综合分析认为石英温标估算值（T 石英=141.9~146.2℃）作为热储温度最为合适,进一步计算出热流的循环深度2759~2856 m。综合研究认为黄村地热田地热能开发前景广阔。     

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。     

地热流体气相成分对构造环境的指示作用

综述了地热流体中气体及其同位素组成对构造环境指示作用研究的若干新进展。把已有研究方法划分为：①ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ单组分比值法；②双组分对比法；③多组分综合图解法。根据对贝加尔裂谷带和秦巴地区某些地下热水氦同位素特征的研究，提出陆内下地壳深大断裂的地下热水ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ值为大气ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ值的０．３～０．５倍，并认为这些地热流体是介于典型壳源型和消减带型之间的一种过渡类型     

碳酸盐结垢对中低温地热流体回灌的影响——以咸阳地热田为例

应用水文地球化学模拟和室内模拟耦合方法,对引起地热尾水回灌堵塞的问题进行研究。结果显示,回灌过程中化学结垢的主要类型为碳酸盐。影响碳酸盐堵塞的因素主要为温度、C02脱气、混合程度、pH以及矿化度。随着温度、pH、C02分压的增大CaC03结垢趋势增加;当360％的原水和40％的尾水混合时,CaC03的沉淀量达到最大;而矿化度的影响主要体现在盐效应和同离子效应。运用朗格利尔指数和雷兹诺指数对CaCO3沉淀程度进行计算,结果表明,在研究区内多数井中存在中低程度的CaCO3结垢。     

济南市东部地区地热流体的化学特征研究

通过工作区内的已有的地热资料和所取样品的分析测试结果,得出工作区内地热流体为弱放射性水,水温介于40℃～43℃,随着向北热储埋深增加,水温可超过60℃,矿化度也呈逐渐增高趋势,离子组分在溶滤作用下,Ca²⁺、SO₄^2-等离子浓度与南部山区岩溶地下水相比显著提高,章丘地热田枣园地区地热流体与现代水循环交替条件较强烈导致HCO₃^-含量相对较高。另外,地热流体含有氟、锶、偏硅酸、偏硼酸等多种微量元素和组分,对比本次章桃1地热井的水质样品分析结果,其氟离子含量由平均值3.085 mg/L变为1.80 mg/L。综合³H法测年和¹⁴C测年结果分析,得出工作区地热水均为新近的入渗水和"古水"混合形成的混合水,且1952年前的"古水"占优势。     

冀东北地区中低温对流型地热系统的氟指示意义研究

为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。     

威海市七里汤地热田特征及其成因机制

为保护威海市七里汤地热温泉,笔者通过地热地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查等方法探讨了七里汤地热田的水源、热源、地温场、聚热模式、水热运移通道等要素,建立了地热田成因概念模型,揭示了其成因机制。结果表明：①地热水水化学类型以SO4·HCO3–Ca·Na和HCO3–Na·Ca型水为主,水质动态较为稳定。②热水主要补给来源是大气降水,大气降水入渗后沿着横口–杨格庄深大断裂深循环到地下约为2276 m,水温加热至114.39℃左右,在断裂交汇处再沿着破碎带上涌溢出地表成泉。③入渗地下水沿着断裂构造带往深部运移过程中不断吸取围岩中的热量,地热田温泉成因类型为深循环–对流型。④七里汤等胶东温泉地热田均受断裂控制,地热异常区的面积不大,地热田规模小,虽然胶东温泉地热具有良好的开发市场前景,但必须控制开采,以免过量开采造成资源枯竭、热水温度下降。研究成果对威海地区地热资源开发利用有一定指导意义。     

陕西咸阳地热田地热流体成因研究

陕西咸阳地热田位于关中盆地腹地,横跨两个不同的基底构造和岩性单元,南北分界线为渭北断裂。研究区地热水的水化学类型主要是Cl—Na型,渭北断裂北侧的水比南侧的水相对更成熟。氢氧同位素证据表明咸阳市区和武功县城的地热水来自于秦岭山区大气降水的补给;地热水γ(Na~+)/γ(Cl~-)均大于0.85,阳离子交换指数位于-0.42～5.93之间,脱硫酸系数均大于1,推断研究区的地热水主要形成于溶滤作用,其中武功地区的热储层较封闭,可能存在沉积水;惰性气体同位素n(~3He)/n(~4He)—n(~4He)/n(~(20)Ne)表明流体循环仅发生在地壳深度内,没有幔源物质的补给。     

山东省菏泽凸起地热田岩溶地热水水化学水平演化特征

在前人研究成果的基础上,选择A-A'和B-B'两条路径,采用Piper三线图解、Schoeller图解、Na-K-Mg平衡图解、饱和指数计算评价等方法,研究山东菏泽凸起地热田地热水沿路径上的循环演化特征.结果表明:沿A-A'、B-B'剖面岩溶冷水→岩溶热水,水化学类型由SO4?HCO3-Ca?Mg?Na或SO4?HCO...     

胶东典型花岗岩热储地下热水水化学特征及热储研究

招远地热田位于胶东隆起区,元古代蚀变花岗岩分布广泛,地下热水微量元素丰富。为查明地下热水微量组分的赋存条件、花岗岩热储环境与地热资源量,利用地下热水水化学分析、热储分析及有效能源换算法,建立Gibbs模型,进行PHREEQC模拟并开展热储估算。研究结果显示：（1）地下热水水化学类型为Cl—Na型,与海水水化学类型一致,地下热水溶解性固体总量（TDS）介于1359.7~5302.0 mg/L,锶、溴、偏硅酸等微量组分的质量浓度分别达26.20,7.50,88.00 mg/L,均超过国家医疗热矿水水质标准;（2）地热田东北方向的玲珑花岗岩中锶的质量分数较高,介于334~1 805 mg/kg,是地下热水中锶的一个重要来源;（3）热储温度在107~215 °C之间,硅-焓图解法分析冷水混入比例为33.6%~58.9%。结果显示：40~60 °C的总可用能源19.73 TJ/a,总热能达5479.57 MW·h,吨油当量471.16 toe;>60 °C的总可用能源301.57 TJ/a,总热能达83771.53 MW·h,吨油当量为7203.06 toe。综合分析认为研究区地热资源丰富,地下热水微量组分来源于花岗岩热储层的溶滤作用,富集过程受热储环境的影响,研究结果有助于完善地下热水水-岩相互作用理论。     

吉林市城区地下水源热泵浅层地热能开发利用前景分析

地下水源热泵浅层地热能是指地下水在抽水-回灌过程中,利用水源热泵提取水中的热能,或用于空调制冷产生的能量转换。地下水源热泵地热能是浅层地热能的一种主要类型。地下水源热泵浅层地热能是一种可循环利用、环保的新型能源,逐渐为人们认识,具有广泛的开发前景。本文简要介绍吉林市城区地下水源热泵浅层地热能条件,开发利用前景分析。     

承德北部茅荆坝地热田地热流体的水化学和同位素特征及其成因

承德北部茅荆坝地区地表出露的地热水温度高达98.7 °C,赋存于裂隙较发育的侏罗世中粗粒二长花岗岩热储,${\mathrm{SO}}_4^{2-} $含量较高,但关于该区地热流体的补给来源、循环演化过程与成因机制研究尚少。为了认识该基岩山区地热系统的成因以合理开发利用地热资源,在区域地热地质调查的基础上,测试分析了不同水体的水化学组分、地下水年龄（3H和14C）、硫酸盐硫、氧同位素（δ34S-${\mathrm{SO}}_4^{2-} $和δ18O-${\mathrm{SO}}_4^{2-} $）、碳酸盐碳同位素（δ13C-$ {\mathrm{HCO}}_3^-$）、锶同位素（87Sr、86Sr）等特征值。结果表明：（1）茅荆坝地区地热水化学类型以${\mathrm{SO}}_4 $—$ {\mathrm{Na}}$型为主,硅酸盐矿物的溶解及阳离子交换作用促进了地热水中${\mathrm{Na}}^+ $、${\mathrm{K}}^+ $和SiO2的富集,水中${\mathrm{SO}}_4^{2-} $并非来源于硫酸盐岩矿物溶解,推测为H2S气体从深部还原环境上升到浅部氧化后生成${\mathrm{SO}}_4^{2-} $,也可能来源于高温地热水与硫反应形成的硫酸盐;（2）地热水n(87Sr)/n(86Sr)均值为0.7092,与海相碳酸盐岩比值接近,揭示热储深部可能存在海相碳酸盐岩储层;（3）地热水属于古地下水,14C校正年龄为11.9～14.9 ka,循环更新能力差,由周边山区的大气降水补给,补给高程在1532～1632 m;（4）地热系统深部热储温度为142～144 °C,高温中心位于热田北部。研究结果对冀北山地地热资源的可持续开发利用具有重要意义。     

鲁北地区砂岩热储地热尾水回灌地温场变化特征分析

本文通过对德州水文家园砂岩热储地热回灌井全井段温度监测,在深度上分为5个区段论述了地温场的变化特征,重点对热储温度恢复的热量来源进行了分析。研究结果表明,在规模化生产性回灌时,低温地热尾水回灌会使得回灌井周边热储温度明显降低,并且恢复速率特别缓慢;通过定性分析和定量计算,认为大地传导热流和顶部地层传导热流在热储温度恢复中的作用极其微弱,而外围同层相对高温地层传导的热量和地热水流动带来的热量是其温度恢复的主要热量来源。基于该研究结果,在规模化回灌条件下,发生热突破是必然的,因此深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是非常有必要的。     

息烽新萝地热井成因浅析

贵州息烽县城南新萝地热探采结合井位于洋水背斜西翼南倾伏端,洋水背斜为勘查区主要热储构造,近东西向的区域性白马洞大断层为该区的热源通道。储热单元为寒武系金顶山组(1j)、震旦系灯影组、洋水组(Zbdn+y);盖层为寒武系金顶山(1j)、明心寺组(1m)、牛蹄塘组(1n)的页岩、砂岩、粘土岩;热储层为震旦系灯影组、洋水组(Zbdn+y)粉-细晶白云岩、块状内碎屑白云岩、藻屑白云岩。地热井开采深度2500余米,最大开采量约1500 m3/d,热矿水井口温度46℃,为低温温热水地热资源。热矿水水化学类型为弱碱性水锶矿泉水,勘查类型热储类型为带状与层状组合热储(Ⅱ-3型)。     

已固结岩石中不含游离气体的热流体热动力研究

结合地热地质工作所能采集的数据,在假设实验的条件下,推导出流体膨胀压表达式.它适合于一切温、压条件,并揭示了:[1]流体膨胀压是地热回灌的一个制约因素,在天津地区古近系储层膨胀压是0.53～0.61 MPa;[2]盆地中热源点流体膨胀压是推动流体向热源点、向浅部运移的基本动力;[3]重力势分压(初压)与流体密度相关,密度越小,重力势分压所占比例越少,当流体密度为初始密度一半时,重力势分压为0 MPa,其温度区间是350℃～408℃,与流体的超临界点相关,相当于低阻带深度,在天津地区该深度是8～10 km,即这一深度是流体重力循环的最大深度.