地热系统气体地球化学研究进展

地热系统气体地球化学是迅速发展起来的一个新领域。本文综述了有关地热田气体组份来源的研究工作,回顾了气体地热温度计的阶段性发展,提出了气体地热温度计的分类,概述了地热系统气—水—岩石体系化学热力学模拟的意义,报道了应用气体地球化学研究和开发地热田的进展。     

冰岛北部Hamar地热田开采模型

冰岛北部Ｈａｍａｒ地热田是一低温地热田，１９６６年以来，已完成１１口钻井，根据地热田温度，压力的观测数据，通过模拟方法，了解地热系统的物理状态和参数，可以为制定合理的长期开采，管理方案提供科学依据，本文采用一种集总参数模型模拟计算了地热系统的物理状态和参数，进一步预测了不同开采量条件下该地热系统的压力变化，提出了比较合理的开采方案。     

临汾盆地曲沃地热田热储特征研究

临汾盆地曲沃地热田地热资源丰富,目前该区域地热以温泉洗浴为主,开发利用方式单一,缺少对地热田热储层特征的系统认识。为了进一步科学开发曲沃地热田,基于区域地质构造、实钻沉积地层、水化学分析等数据,对曲沃地热田地热地质条件进行综合分析,初步明确了地热田边界及储盖组合特征。利用取芯分析测试资料、测井解释成果对研究区热储层进行综合评价,结果显示:奥陶系上马家沟组厚度大、有效储层占比高,是曲沃地热田的优质储层,可作为地热供暖项目重点开发层位。     

西藏谷露地热田地热资源前景及勘探方向

西藏亚东-谷露裂谷带是新生代的活动构造带,具有构造活跃、地震频繁、热泉广布、大地热流高等特征,孕育了丰富的地热资源。已实现商业开发多年的羊八井地热田和羊易地热田正是位于亚东-谷露裂谷带的中部,而位于该构造带北部的谷露地热田地热资源前景和勘探方向还有待深入认识。为此,本文解析了地表地热构造,对比了羊八井地热模式,分析了谷露地热田的深部热动力学背景,并结合钻井试采资料揭示谷露地热田具有良好的地热资源前景。在此基础上,利用大地电磁和重力预测了谷露地热田的地热分布具有南北分带性,即北部和中部具有深部和浅部两个层次的地热储层,而南部地热储层则以浅部为主。为深入研究亚东-谷露裂谷带的地热系统模式及指导地热勘探开发提供了重要的地球物理依据。     

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。     

牛驼镇地热田地热系统特征及其成因机制研究

牛驼镇地热田具有水量大、温度高、埋藏浅等开发利用优势,其热源形成、对流循环、盖层保温在区域上有一定代表性和典型性。通过分析地热田储层、盖层特征和通道特征来阐明牛驼镇地热田独特的地热系统成因机制。分析表明:牛驼镇地热温度场受区域凹凸相间地质构造所控,地热田地梯温度值分布东南部高、东北部低,轴部高。岩溶-裂隙空间使其具备充足的高温地热水源储备资源、凹凸相间的地质构造使地热田形成良好的深部热源对流循环条件,新近系和第四系厚层储热盖层为基岩热储热量保温提供保障。     

湖南省宜章县用口地区地热流体特征及成因浅析

在综合勘查及水文测试资料的基础上,根据用口地热田的地热地质特征,分析地热田地热流体的特征和成因。结果表明用口地热田属低温地热资源,资源丰富,水质良好,是受断裂控制的带状热储型地热田。     

北京城区地热田某地热井热水地球化学研究

地热的开采会引起热储压力的降低 ,从而引起热流场的改变。热储压力的降低可能导致温度较低的地下水的流入 ,也可能导致深部更高温度热流体的补充 ,从而引起地热流体化学特征的变化。地热流体中一些组分的浓度依赖于热流体温度的高低。不同温度的水发生混合会破坏地热系统的化学平衡 ,从而改变地热流体的化学成分。因此 ,地热流体的化学监测可以提供许多有关地热系统变化的宝贵信息。由于长期开采 ,北京城区地热田的压力明显下降 ,并引起了地热水化学成分的细微变化。根据 1984年以来一眼地热井的地热水化学监测资料 ,研究了地热水的化学成分、地球化学温标的变化规律以及地热活动的总体强度和水 /岩平衡矿物中的示温矿物的变化趋势 ,说明地热的开采既引起了地热田水补给的加强 ,又导致了地热田热补给的加强     

广西贺州市杨梅冲温泉热储特征及其资源量评价

对广西贺州杨梅冲地热田的地形地貌、地层岩性、地质构造和地热地质条件进行分析研究。该地热田属于隆起山地断裂对流型带状地热系统,包括降雨补给区、断裂导水径流区和排泄区。根据野外勘查结果,采用热储法对地热田资源量进行评价。结果显示：研究区地热资源总量为1.55×1017 J,地热水资源总量为2.48×108 m3。其中,温度范围在25℃～40℃的地热资源量为7.85×1016 J,地热水资源量为1.37×108 m3;温度范围在40℃～60℃的地热资源量为7.62×1016 J,地热水资源量为1.11×108 m3。     

广东省中高温地热资源勘查与开发利用建议

广东省境内已发现的中温地热资源主要以水热型为主。从地热发电角度看,水温较高(大于90℃)、储量较大、具有发电潜力的地热田有新洲地热田、东山湖地热田、虎池围地热田、邓屋地热田和丰良地热田。根据地热田地热资源分布及开发利用存在的问题,从地热发电角度分析,初步提出了中高温地热资源勘查与开发利用的四点建议。     

基于Visual MODFLOW的昭关地热流场模拟及储量评价研究

昭关地热田研究区位于安徽省含山县,地热地质系统平面分布范围大,为一北东向的狭长地带。通过运用地下水模拟软件Visual MODFLOW建立研究区水文地质概念模型和数学模型,对多年地热流量动态监测资料和流场对模型进行识别和验证,并对区域地热资源储量进行计算评价,结果显示:昭关地热田的分布以及地热的补给、储存、运移、排泄等都明显受地质构造和地层岩性的控制,地热温度为38℃~42℃,属低温地热中的温热水资源。采用热储法、解析法、数值法和统计分析进行了地热资源量计算得出,地热田热储中蕴藏的总资源量为3.639×1016J。研究结果为该研究区合理开发利用和保护地热资源提供了依据。     

北京市延庆地热田成因模式

通过对地热流体水化学、同位素以及热储岩石热物性测试,分析了延庆地热田大地热流特征、地热流体补给来源、年龄、循环深度以及热储温度等,从源、通、储和盖四方面系统总结了地热田成因。结果显示:延庆地热田属于由正常大地热流加热的非火山型地热系统,热田内大地热流值为75.6m W/m~2,地热流体补给来源于延庆西北部山区的大气降水。热田内三个主要热储中的地热流体年龄和循环深度存在一定区别。燕山期花岗岩、白垩系砂岩和蓟县系白云岩热储中地热水年龄分别为15～21ka、28ka、48ka。花岗岩和砂岩热储中地热流体循环深度约2500m。白云岩热储中流体循环深度为2900～3600m,热储温度分布范围为80.5～98.3℃,平均热储温度90.6℃。     

东营凹陷地热田特征及成因机理研究

按照三级、四级大地构造单元,凸起、凹陷的界线、构造断裂带、地热异常的范围等,将鲁西北地热区划分为若干地热田;在参考鲁北地区馆陶组、东营组热储埋深、厚度、水化学类型、水量、水温等基础上,结合当地的地热规划、开发利用情况及行政区界等,将东营凹陷地热田进一步划分为5个地热区块;通过对东营凹陷地热田已有钻探资料和区域地热地质资料的研究,结合勘查项目研究成果,分析了地热田的埋藏条件、补径排条件、地温场及水文地球化学特征,阐述了地热田边界条件以及地热地质特征,东营凹陷地热田蕴藏着丰富的中低温地热资源,热流体为碎屑岩类裂隙孔隙承压水,矿化度较高,主要由周边山区大气降水入渗补给形成,并建立了地热田成因机理概念模型,为地热资源的合理开发利用提供了重要依据。     

甘肃省天水市皂郊地热田特征及成因分析

天水地区地热资源丰富,对皂郊地热田采用地面物探、地热钻探、采样测试等多种勘查方法进行勘查,通过较为完整的地质资料分析,对地热田地热赋存特征、水化学特征及地热田的形成条件进行了论述,认为该地热田为受断裂构造控制的中低温Ⅱ-2型地热田,属低温地热资源,热流体属于温热水级别,地热田规模为小型,为下一步在天水及周边地区断裂带寻找地热资源提供借鉴。     

河北遵化汤泉地热田成因模式

河北遵化汤泉地热资源丰富,阐明其成因模式对于该地热田的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。基于地温测量和水文地球化学分析等方法对其进行了系统研究,结果表明该地热田属中低温对流型地热系统。地热田在其以北的山区接受大气降水补给,补给高程下限约为935 m。地热流体在深循环过程中于正常的大地热流背景下被围岩逐渐加热,热储温度约为130 ℃,循环深度约为4 800 m。在汤泉福泉宫至疗养院一带,构造切割花岗岩体,使得深部地热流体沿破碎带上涌,混合并加热赋存于蓄水构造中的片麻岩裂隙水,形成汤泉地区的地热异常。     

太原盆地西温庄地热田的成因机制

地热田成因机制的研究是地热田资源量精细评价与有效开发的依据.在综合前人研究成果与最新地热钻井资料的基础上,通过对太原盆地岩溶热储地热系统的"源、储、通、盖"主要因素分析,建立了西温庄地热田形成的概念模型,并精细评价了地热资源量.西温庄地热田是一个在非对称性裂谷盆地的高大地热流值背景下,来自东、西山奥陶系岩溶储层裸露区的大气降水,沿着岩溶不整合面和断裂这个运移通道,从东山和西山双向补给,经盆地边界断裂进入盆地深部热储,吸热、增温后逐步在盆地中部西温庄隆起的碳酸盐岩岩溶储集层中富集、承压而形成的中低温传导型地热系统.西温庄地热田的岩溶地热系统具有封盖性能好、主力储集层段多、补给速度较快、盖层地温梯度较高等特征.表现为奥陶系岩溶热储上覆盖层包括石炭系、二叠系、三叠系与第四系,顶面埋深800~1 700 m;从上至下依次发育了峰峰组下段-上马家沟组上段、上马家沟组下段、下马家沟组上段和亮甲山组4套主力含水层段,热储层平均有效厚度累计184.6 m;地热水从补给区至盆地承压区的运移时间约2 000 a;奥陶系热储上覆岩层的平均地温梯度为3.0~4.0℃/100 m,地热水温度范围为55~75℃.西温庄地热田奥陶系岩溶热储的地热资源量精细评价结果表明,热储总量合计33.53×108 GJ,折合标煤1.14×108 t.年开采地热资源量可满足607×104m2的供暖面积,开发潜力巨大.      

河南省鲁山县下汤地热田地热资源分析

本文对鲁山县下汤地热田地热地质条件、地热流体化学特征、地热田边界、热储特征及其埋藏条件,进行了论述;分析了地热流体流场特征及其动态、地温场特征;初步建立热模型,对地热资源和地热可开采资源量及地热流体质量进行了评价;提出了地热资源的开发利用方向、保护措施及建议.     

云南省宜良地热田基本特征研究及成因分析

对云南宜良盆地地热资源水文地质条件、热储层结构及地热田特征等分析研究,可将宜良地热田划分为3个相对独立的地热区,并对宜良地热田基本特征、形成机制、储集形式等规律进行探究,建立了宜良地热田热储概念模型,其成因模式为大气降水补给的断裂控热深循环型地热系统。研究区热储岩性主要为震旦系灯影组白云岩,为岩溶型层状热储,热储温度一般在43℃~55℃之间,埋藏深度一般在800~1200m。宜良断裂带为水热对流循环提供了良好的通道和储集空间,地下热水在震旦系灯影组岩溶含水层中富集,最终形成宜良地热田。     

陇川县勐约乡地热资源特征及成因模式分析

云南西部陇川县勐约乡研究区小范围内出露地热泉,该区地热成因及地热田范围并不明确,地热成因争议较大.本文以勐约地热田为研究对象,结合前人研究成果和区内地热钻井资料并在此基础上开展了对地热成因分析,在盖层、热源、热储和热通道等要素方面对该区地热条件、地温场特征、地热形成机理进行研究,构建地热地质成因模型.综合分析认为:(1...     

西藏高温地热田地球化学特征及地热温标应用

研究区位于西藏自治区中部,属高温地热显示区。为了解区内地热田的热储基本特征,通过收集的12个主要地热田的23组地热及地表水样品分析可知,研究区水化学类型较复杂,地表出露温度较低的脱玛、玉寨、果组地热田以Na-HCO3型地热水为主,循环较快、可更新性较好,董翁、谷露、羊八井等地表出露温度较高的地热田以Na-Cl(Na-Cl·HCO3或Na-Cl·SO4)型地热水为主。地下热水中Cl与B、Li的正相关性,显示地热流体可能来源于深部岩浆;与Sr相关性较差,体现了地下热水中的盐分主要来源于深部热液而非水-岩相互作用;与SiO2、温度的正相关性更进一步印证了研究区地热为深部热源。经阳离子地温计与二氧化硅地温计估算各地热田深部热液与热水含水层混合温度为134~256℃。基于综合分析,推测研究区玉寨地热田较谷露地热田热水可更新性强,循环途径长或热源埋深较大,地热开发利用应综合考虑各自特点。