基于加权信息量法的福州地区地热资源模型构建研究

地热资源是一类备受青睐的新型绿色能源,虽研究已久但缺乏结合多源环境因子进行建模研究。以福州地区为研究区,利用城市热异常越级融合提取算法（UTLFAE）处理由Landsat8反演所得的地表温度消除城市热岛,将燕山期侵入岩划分为早期与晚期两个证据因子作为改进,使用加权信息量模型融合地质背景、地理背景、地球物理3类数据共7个因子进行建模,并结合地热温标对圈定的地热潜力区进行验证。研究发现,城市热异常越级融合提取算法能兼具大窗口与小窗口的提取特性从而尽可能地完整识别出城市热异常区域,主要水系对福州地区地热资源影响最大,燕山早期侵入岩对福州地区地热资源的影响大于燕山晚期侵入岩。ROC曲线评价结果显示,加权信息量模型预测能力优于信息量模型。福州地区地热资源模型表明,高地热潜力地区的分布与主要水系的分布具有明显关联性,市区、县区附近区域的地热潜力均较高并以福州市区、永泰县区、连江县区3处最为突出。永泰县区、连江县区能作为地热生态示范区与地热旅游品牌建设的优选区,未来可以考虑在闽侯光明、闽清汤兜两处开展干热岩远景勘探与研究。     

干热岩水力压裂实验室模拟研究

 地壳中干热岩所蕴含的地热能量巨大,已成为世界各国重点研究开发的新能源。干热岩资源开发的增强型地热工程的场地试验研究投资大、周期长、风险大,在现场压裂和人工热储层建造示范工程前,实施干热岩水力压裂实验室研究很有必要。为此,吉林大学深部地热和干热岩研究团队建设了大尺寸高温高压下干热岩水力压裂实验室模拟系统,为现场压裂工艺设计和储层改造提供参数和技术支持。本文介绍模拟系统的实验设备、实验条件和初步的实验研究成果。     

干热岩钻探关键技术及进展

 干热岩资源是一种储量巨大的可再生清洁能源,开采干热岩资源的方法是钻开储层、建立增强型地热系统(EGS)。干热岩地层通常为火成岩,研磨性强、可钻性差,温度高于200℃,对钻探工艺、设备、材料要求极高。本文在分析干热岩高温钻探特点和难点的基础上,介绍了高温钻井液、井下钻具、高温井控、火山岩压裂、分布式测温等关键技术及其进展,提出了中国干热岩高温钻探技术研究的重点和方向。     

中国干热岩资源主要赋存类型与成因模式

 干热岩资源作为地热资源重要的组成部分,以其清洁、稳定、可再生的资源优势及巨大的高温发电潜力,越来越受到关注。中国自20 世纪90 年代开始对干热岩资源进行调查研究,并在不同地质背景条件预测或勘查到干热岩资源,然而至今仍未对干热岩资源的赋存形式进行分类及开展干热岩资源成因机制研究,阻碍了中国干热岩资源的调查与精细潜力评价。在阐述干热岩资源赋存的指标参数的基础上,通过对国内外已发现干热岩资源的成因模式分析,结合中国地壳结构背景,将中国干热岩资源的赋存类型分为高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型。并在此基础上研究了不同类型干热岩资源的成因机制,比较不同类型干热岩资源成因机制之间的差别,提出干热岩资源赋存的有利前景区。     

福建陆缘壳、幔异常结构与深部热储潜能分析

中国东南陆缘福建省境内地热资源丰富,近地表主要属于中、低温和中温水热存储。这种清洁的绿色资源如何有序规划与高效利用是福建地域可持续发展并在一定程度上替代部分化石能源所必须面对的重要课题。通过地球物理场和壳幔介质物理属性与结构环境分析和研究提出:(1)福建省大量的浅层水热资源在发展地方经济和民用中可形成一个中、低温及中温长期利用的网络平台;(2)探查福建陆缘地域地下是否存在热岩体乃能否有效替代部分化石能源的核心;(3)福建热田区地球物理边界场响应和壳幔介质属性与空间结构是探索与厘定地下热能能否稳定、安全、可靠和长期供给的基石;(4)漳州盆地深部可能存在干热岩的背景和边界条件。     

热储周围岩石热补偿对增强型地热系统采热过程的影响

采用自行开发的增强型地热系统(EGS)地下热流动过程三维动态模拟软件,模拟不同地质条件下EGS的长期运行过程,分析热储周围岩体的热补偿对产热温度以及热储内岩石、流体温度演化的影响.该数值模型视热储为等效多孔介质,采用两个能量方程分别描述流体和岩石的温度场,深入探究岩石与循环流体之间的换热过程.研究发现,热储周围岩体的热补偿作用与热储内流场形态强烈相关,且并不总是提高EGS的生产温度.在深度方向上有较大的优势流动的热储中,热补偿作用在EGS运行早期甚至会降低采出流体的温度.随着EGS的运行,热储温度持续降低,热补偿将对热能开采的影响将逐渐转向正面,对生产流体温度的提高效果增强.     

中国科协第93期“新观点新学说学术沙龙”聚焦“非常规地质”

<正>2014年10月25—26日,主题为"观念与创新:非常规地质"的中国科协第93期"新观点新学说学术沙龙"在北京举行。中国工程院院士、中国地质科学院研究员赵文津,中国工程院院士、西藏自治区国土资源厅总工程师多吉,中国地质大学(北京)教授张金川担任领衔科学家。非常规油气、地热能及干热岩、非常规资源及行星地质等学科的50余位专家、学者与会交流。近年来,以页岩气、致密砂岩油气、煤层气、天然气水合物等为代表的非常规油气地质研究、地热能和干热岩的勘探开发、非常规     

增强型地热系统地下渗流场的模拟分析

采用自行开发的数值模型,模拟分析循环流体在双井增强型地热系统(EGS)地下热储中的渗流过程,系统分析不同水力渗透条件热储中流场形态的变化规律.结果表明,重力作用和流体动静压转换造成的"基础压差"与循环流体在地下裂隙岩体中的沿程阻力之间的相对大小是决定热储中流场分布形态的重要因素,而循环流量大小对热储内渗流场形态影响非常有限.基于此,我们提出水平井和多井环绕布局两种抑制流体短路的方案,为EGS的建设提供理论指导.     

福建漳州干热岩资源选址与开发前景分析

 由于干热岩具有传统化石能源不可比拟的优势,越来越多的国家将干热岩的勘探开发列入了国家能源发展计划。中国干热岩相关研究尚处于起步阶段。在分析研究目前各国干热岩开发利用工程的基础上,阐述了干热岩开发的地热地质学指标,针对福建漳州的干热岩科学钻探,从区内酸性岩体分布、盖层情况、深部热异常及区域稳定性等方面分析了福建漳州干热岩钻探选址的原则与指标,建立了钻孔位置地区的概念模型,并对福建漳州干热岩资源的开发前景做出分析。     

干热岩辅助采油可行性研究

为降低稠油热采成本,以燃烧原油生产蒸汽进行热力开采的开发方式需要改变,同时需要减少注入水对油层造成的冷伤害,因此开展了干热岩辅助采油可行性研究。干热岩辅助采油技术是利用干热岩抽取地下热能加热油层,以降低原油粘度、提高原油流动能力。在技术配套方面,无论钻深井,还是稠油热采技术,都是成熟的。干热岩的热能源于核幔边界的地热,分布广泛、清洁、可再生。研究表明,干热岩辅助采油技术针对性较强,是对现有蒸汽吞吐+蒸汽驱热采技术的有效继承,技术上具有可行性,并有可能推动相关技术的发展,符合中国节能减排的基本国策。建议在有利区块率先开展先导试验。