天津地区雾迷山组地热资源潜力区划

天津地区属于典型的中低温沉积盆地型地热区,地热资源丰富,现已被广泛地应用于地热供暖、生活用水、温泉洗浴等各个方面,取得了显著的社会经济效益。雾迷山组地热资源在天津地区分布广泛,是天津地区最主要的开采层之一。本文通过收集截至2015年底150眼雾迷山组地热井的数据资料,计算得出区内雾迷山组热储在回灌条件下地热资源可采量为14.108×10~8 m~3,地热流体可采热量47.021×10~(16) J/a,折合标准煤1 604.814×10~4 t/a,并对雾迷山组热储层的地热流体热量开采系数、最大水位降速和地热流体热量潜力模数三个指标综合考虑,确定地热资源开发利用潜力,可为今后雾迷山组地热流体的勘查和开发利用提供参考。     

雄安新区容城凸起区地热可采资源量动态预测

雄安新区地热资源丰富,其中容城凸起区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一。通过分析容城凸起区地质构造背景、地热形成机理,建立了容城凸起区热储的地质模型和数学模型。基于COMSOL Multiphysics软件,对区域内主要热储层的地热资源开采进行了数值模拟,计算结果与监测数据拟合较好。在此基础上,通过在各开采区内合理布置开采和回灌井,评价容城东部地区采灌均衡条件下的地热资源量。本研究模拟了不同采灌量(100 m~3/h、150 m~3/h和200 m~3/h)对可采地热资源量的影响,结果表明:当开采量为100 m~3/h满足评价标准:①10年地下水位下降小于5 m;②单井地下水位不低于150 m;③开采井100年水温下降2℃时,年可开采热量8.53×10~(14)J/a,可供暖面积240.9万m~2。模型中开采井、回灌井分区布置,不仅可以避免热突破,且在对于渗透性良好的储层地热尾水可快速补给至开采区,能有效维持热储压力。本文初步摸清了雄安新区容城东部片区可开采地热资源量,为今后整个雄安新区地热资源合理开发利用提供了重要的依据。     

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。     

基于三维地质建模的地热资源潜力评价：以施甸地热区为例

传统热储法进行地热资源评价虽简便,但评价结果误差通常较大,本研究以施甸地热田为研究区,基于区内地质和地热地质条件,结合地球物理和钻孔资料,用GMS软件建立了三维地质模型,展示了研究区地热储层和盖层的展布情况.考虑到研究区内地热资源评价参数的差异,按照热储温度将研究区划分为9个子区,结合已建立的三维地质模型计算热储体积,利用改进的热储法来准确、动态评价研究区的地热资源量,计算出研究区地热水中储存的热量为1.38×10¹⁷ J,热储岩石中储存的热量为1.49×10¹⁹ J,地热资源总量为1.5×10¹⁹ J.根据地热水可开采量计算结果,若合理开发利用施甸地热水资源,每年可节约4.36×10⁷ t标准煤.本研究为施甸地热资源的科学、合理评价提供了新的模式.     

雄安新区地热资源潜力评价

分析地热资源的形成、准确评估地热资源量是实现雄安新区地热资源可持续开发利用、推进碳中和的重要途径之一.本文通过研究雄安新区26口地热勘探井及水质分析、试采试验等数据,对地热田内馆陶组、寒武系、蓟县系雾迷山组、高于庄组热储的空间分布范围及热储特征进行了分析,采用可采系数法和采灌均衡法评价了雄安新区地热资源量.结果表明,采灌均衡法计算的可采资源量和热量远大于开采系数法.采灌均衡法更贴近实际开发条件,且可靠性经过了比拟法验证.采灌均衡条件下全区地热流体可开采资源量为401.77×10⁶ m³/a,地热流体可开采热量为1 013.2×10¹⁴ J/a,折合标准煤346.99×10⁴ t/a.以上研究可优化新区地热资源区划,推动“碳达峰、碳中和”目标实现.     

甘肃省地热资源赋存特征及潜力评价

甘肃省地热资源丰富,其地热资源的开发利用具有较大的潜力。本文介绍了甘肃省地热资源分布概况,结合地区构造、地热水化学特征、地热资源量及开发利用现状探讨了甘肃隆起山地对流型与沉积盆地传导型地热资源的赋存特征,并对两种类型地热资源潜力进行了分析评价。结果表明,沉积盆地地热资源分布于河西、陇西及陇东盆地等,热储类型为裂隙型和孔隙型,热储层自元古宙至新生代均有发育,岩性以砂岩为主;隆起山地型地热资源主要分布于祁连山和西秦岭造山带,热储类型为断裂破碎带,岩性以花岗岩为主;通过潜力计算得知,全省热量开采系数≥0.4的仅占29.17%,表明目前甘肃地热资源开采程度较低,开采潜力较大。     

济源市盘古寺—五龙口断裂带地热区地热水化学特征分析及地热资源量估算

为分析济源市盘古寺-五龙口断裂带地热区地热水化学特征和估算地热资源量,在分析地热区地质背景的基础上,根据地热井地热水水质分析结果,采用Gibbs图对地热水的水化学类型和地热水化学组分成因进行分析,采用热储法对地热区的地热资源量进行估算。结果表明,第四系松散岩热储层地热水化学类型为HCO₃-Ca·Mg型,寒武系—奥陶系碳酸盐岩热储层地热水化学类型为SO₄·HCO₃-Na·Ca型,太古界片麻岩热储层地热水化学类型为Cl·SO₄-Na型,化学组分的形成主要受水岩作用与蒸发作用控制;地热区热储中储存的热量为3.62×10¹⁶J,可开采热量为4.79×10¹⁵J,为该地热区地热资源的开发利用提供参考。     

雄安新区容东片区地热资源赋存特征及潜力评价

雄安新区容东片区是新区规划建设的第一个安置区, 具有较好的地热资源赋存潜力。查明该地区地热地质条件, 准确评估其地热资源量, 可为雄安新区地热资源的开发利用、能源结构转型提供理论支撑。本文综合分析深部地质结构、断裂分布、地温场与水化学场等, 揭示了容东片区地热资源赋存特征和形成机理, 采用采灌均衡法综合评价了蓟县系碳酸盐岩热储地热资源量。主要结论: (1)本区的主要热储层包括新近系明化镇组孔隙型砂岩热储、蓟县系雾迷山组及高于庄组碳酸盐岩热储、长城系碳酸盐岩热储; 其中, 蓟县系热储为地热勘查开发主要目标层段, 其水温约为50 ℃, 储厚比为20%~40%, 储层最大孔隙度为11.3%。(2)西北部太行山地区大气降水是本区地热资源的补给水源, 地下水沿断裂经深循环被深部热源加热, 而后沿导水断裂带运移至凸起处强岩溶裂隙发育区, 形成水热型地热系统。(3)容东片区蓟县系碳酸盐岩热储在采灌均衡条件下热储地热流体可开采量为1.33×104 m3/a, 地热流体可开采热量为0.95×1015 J/a, 折合标准煤3.23万吨/年。以上研究助力构建雄安新区清洁低碳、安全高效的能源体系。     

滨州西部地热资源计算与评价研究

地热资源是一利用前景广阔的新型清洁环保能源。滨州西部地区的热储层主要为新近系馆陶组和古近系东营组。通过野外勘察和室内分析结果,选取合理的计算参数,建立了热储概念模型。在此基础上,分别利用热储法、回收率法对研究区内的地热资源量和可利用地热资源量进行计算评价,同时利用体积法、水热均衡法和开采强度法对地下热水的储存量和允许开采量进行了计算评价。结果显示,研究区地热资源量总量为6.39×1018J,折合标准煤21 911.08×104t;回收率采用25%,计算得可利用地热资源量为16.05×1017J,折合标准煤5 477.77×104t;地下热水储存量为42.53×108m3,其中允许开采量为57373.2 m3/d(开采年限为100a)。     

河南省沉积盆地水热型地热资源特征及潜力评估研究

通过对河南省沉积盆地水热型地热资源特征梳理,结合河南省地热地质背景条件和主要热储层水文地质特征,对河南省沉积盆地地热资源特征进行分析。同时选取地热资源可开采量、可采资源模数、单井单位涌水量、热储埋深和热储温度等5个指标,采用主成分分析法建立评估模型,对盆地新生界热储和下古生界热储资源潜力进行评估,并对各构造单元热储层地热资源潜力进行排序。结果可知:(1)河南省沉积盆地水热型地热资源依据热储层时代及储水介质特征,主要分为新近系孔隙热储、古近系裂隙孔隙热储、下古生界岩溶热储,分布在黄淮海平原及山间盆地,为河南省主要地热资源类型,其中以新近系热储层储存的热水量最大。(2)从盆地各构造单元热储分区潜力评估和排序结果来看,河南省地热资源潜力排在前3位的依次为汤阴断陷O-∈热储层、济源-开封凹陷E热储层和通许凸起O-∈热储层。本次研究结果为下一步河南省地热资源勘查开发提供了科学依据。     

川中地区栖霞–茅口组地热资源评价探讨

含油气盆地在勘探和开发中,拥有大量的地质、地球物理和地球化学数据,对地质构造和地热储层有着全面的认识,在地热能开发利用中具有得天独厚的优势。四川盆地作为中国重要的含油气盆地,同样富含水热型地热资,该文在收集相关资料、总结以往油气勘探成果的基础上,确定了川中地区地温梯度大部均在24℃/km以上,大地热流大部均在60m W/m2以上,为四川盆地相对高值异常区。考虑到热储温度及埋深是地热开发是否具有经济效益的重要因素,重点选择埋深相对较浅（3 000～6 000 m）、热储温度相对较高（65～155℃）和热储相对较厚（280～380 m）的川中地区栖霞-茅口组热储进行地热资源潜力评价。研究中,基于盆地地层参数建立三维地质模型,结合现今地温场、岩石热物性参数,利用一维稳态热传导方程计算得到栖霞-茅口组内部温度分布,最后利用体积法计算得到栖霞-茅口组的地热资源强度和资源量。研究表明,川中地区栖霞-茅口组热储温度为65～155℃,地热资源总量为3.01×1021 J,折合标准煤1 030.25亿吨;可开采地热资源量2.03×1020 J,折合标准煤206.5亿吨。且根据川中地区地热资源特征,提出了...     

基于蒙特卡罗法的地热资源评价——以河北省雄县地热田为例

蒙特卡罗方法也称为统计模拟方法,是一种以概率统计理论为指导的数值计算方法,被广泛的应用于金融工程学、宏观经济学、计算物理学等领域,取得了良好的应用效果。本文介绍了蒙特卡罗法的基本数学原理及在地热资源评价中的应用方法,结合河北省雄县地热田,阐述了地热资源评价过程中蒙特卡罗计算模型的建构方法,随机变量经验分布函数的构造、抽样方法,以及资源量分布函数的建立方法。评价结果显示,在回收率为0.1%~1%的条件下,热储100年内可开采热能位于1.53×10~(17)J~9.49×10~(17)J之间的概率为90%,平均可开采热能值为5×10~(17)J,100年内可开采的热能大于2.39×10~(17)J的可能性为90%,评价结果可为雄县地热资源开发利用的未来规划提供科学依据。     

山东省高青地区地热资源环境效益研究

山东省淄博市高青地区地热资源为层状砂岩类裂隙-孔隙型地热,地热概念模型显示,地热源主要来自地壳深处及上地幔的传导热,热储层主要为较大厚度的新近纪馆陶组和古近纪东营组砂层,高青断裂为导水断裂,热储盖层为巨厚的第四系和新近系明化镇组粘性土层。评估高青县地热资源量为1.74×1019J,地热流体可开采总量为6.57×106m3/a,以地热供暖方式有效利用地热资源,节煤量可达25 879.71 t/a,环境效益显著。     

太湖南岸地热资源现状及资源潜力评价

根据热储埋藏条件、盖层、导热构造、地形地貌的总体特征,将太湖南岸地热资源区划分为湖州太湖南岸地热资源区、湖州小梅口地热资源区和湖州苍山地热资源区3区。通过计算区内地热流体年开采累计可利用热能量、热储中的热量、热储中岩石的热量和热储中水的热量,得出太湖南岸地热资源区热储中的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的1162倍,其中,热储中水的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的126倍,热储中岩石的热量是现有7口地热井年开采累计可利用热能量的1036倍,研究表明太湖南岸地热资源区可利用的地热资源丰富、潜力巨大。初步预测太湖南岸地热资源区东西两侧广大区域内均有可能存在丰富的地下热水资源,可作为今后地热资源勘查的重要区域。     

河北秦皇岛市温泉堡温泉的形成与开发利用建议

秦皇岛市温泉堡附近有3处温泉。1号和2号温泉是燕山期花岗岩地下破碎带热水储集带的排泄点,3号温泉的出露受断裂控制,是下寒武统府君山组灰岩岩溶含水层的排泄点。地下热水矿化度小于260mg/L,F-含量达5mg/L以上,水化学类型属于Na·Ca-HCO3·SO4型。同位素研究结果表明,温泉的补给来源为大气降水,1号温泉水年龄约19a。利用SiO2温标法计算出热储温度为94.01℃;估算热水循环深度为2792.45m。温泉的天然放热量大于25.13×1013J/a,温泉堡地区的地热资源量达7.29×1014J以上。1号和2号温泉的开采量不宜超过其天然流量,3号温泉流量大,尚有开发潜力。     

歧口凹陷区新近系馆陶组热储特征及成因机制

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷内赋存极为丰富的地热资源,其中新近系馆陶组热储最具开采价值,开展馆陶组热储地温场、孔渗条件、地热水循环规律和成因模式研究对认识馆陶组地热资源属性,合理开发地热资源具有重要意义。通过分析该区钻探、物探、测温、开发数据等资料,确定歧口凹陷内馆陶组热储为沉积盆地传导型地热系统,深部地幔热流和地壳内放射性生热以热传导方式传热,地热异常分布受基岩起伏的控制,在沧东断裂、滨海断裂附近出现高温地热异常,地温梯度可达5.0℃/hm以上。馆陶组热储的孔渗条件南北两侧较高、中部较低,热储孔隙率整体在26%以上,渗透率在390×10^-3μm²以上,单井涌水量平均60 m³/h,是优质热储。地热水主要来源于古大气降水,由北部燕山补给,沿地层深循环,吸取岩石热量后形成地热水。歧口凹陷区馆陶组热储地热资源量为41.81×10¹⁸ J,尤以天津滨海新区和河北黄骅市分布最广,占总资源量的95%,资源与需求匹配度高,具有良好的开发利用前景。     

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。     

河南省兰考县新生界地热资源特征及开发利用前景

以兰考县区域地质构造及物探解译成果为基础,结合已有地热钻探资料,分析研究区地热地质特征及水化学特征,建立热储概念模型,评价地热资源量。通过分析可知：研究区地热流体的补给源是位于开封凹陷外西部山区的大气降水,自西向东或由西北向东南缓慢径流,热储资源量为5.20×10¹⁹ J,储存水量为9.96×10¹⁰ m³,可采量为1.07×10⁸ m³/a,兼具地热资源开发的经济性与适宜性,适合大规模开发利用。提出了今后地热资源开发利用的重点研究方向,为今后地热资源开发提供可靠的理论支撑。     

安徽省岳西县溪沸地热成因模式及地热资源评价

溪沸地热位于安徽省安庆市岳西县菖莆镇沸溪村,为研究溪沸地热区地热资源分布特征,应用区域物探工作成果和地质资料进行综合分析研究,查明溪沸地热的地质条件、热储特征,并计算确定了地热储量和地热流体可开采量,研究结果显示:地下热水主要受控于断裂带岩石的破碎程度,断裂带岩石破碎程度不同,其地下热水通道、连通程度存在差异性,F2断裂破碎带是溪沸地热区热储层地下热水的主要通道,研究区外东北部,大气降水沿着F2断裂破碎带呈低温上升泉出露和低温异常显示;通过估算地热田地热资源的潜力可知,区内地热田热储中储存的热量和水量分别为2.175 6×10~(16) J和4 808.08×10~4 m~3,而地热流体可开采量为694.75 m~3/d(8.041 L/s)。研究结果为岳西县溪沸地热的开发利用提供了可靠的理论依据。     

新疆塔什库尔干谷地地热资源研究进展

归纳了新疆塔什库尔干谷地地热地质条件,分析了区内地质构造、地温分布、地热流体化学及同位素特征,研究了地热形成机理,计算了曲曼地热田的地热资源量和可开采量。结果表明: 研究区地热资源受断裂构造控制; 地温变化与盖层、完整基岩、断裂带(热储)表现出明显的一致性,目前实测最高热储温度为161 ℃,深部热储计算温度可达222~268 ℃,地温梯度最高为149.20 ℃/100 m; 地热流体具有深循环特征,与浅表冷水的水化学和同位素特征具有明显的差异; 地热流体来源于大气降水,在断裂及裂隙内储存、运移、富集,在侵入岩体放射性生热和结晶余热的热量供应下,地下流体不断与围岩进行热量及物质交换,在热储围岩和盖层中,热量以传导方式为主,在热储内,热量以对流方式为主; 曲曼地热田储存的热量为55.919×10¹¹ MJ,地热流体可开采量约为12 593 m³/d,产能(热能)约为77.9 MW。因此认为,塔什库尔干谷地热储埋藏深度浅,易开采,具有可观的直接和间接经济价值。