西藏谷露高温地热系统水文地球化学特征及成因模式

通过对西藏谷露高温地热系统的热水进行水文地球化学特征分析来研究其成因模式。研究结果表明,研究区热水为中偏碱性水,矿化度较高,化学类型主要为Cl·HCO3-Na型和HCO3·Cl-Na型。热水在沿主要控热断裂上升途中与围岩发生物质和能量的交换,水岩作用强烈,到达浅部之后,由于受到冷水的混合作用影响使得温度下降,在Na-K-Mg三角图上表现为局部成熟水和未成熟水。利用混合模型对热水未受到冷水混合影响之前的温度进行估算,得到热储的温度范围为195~260℃,冷水混入比例为52%~74%。     

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。     

西藏尼木-那曲热水氘过量参数及其指示作用

利用热水的氘过量参数,探讨其在地热田勘探开发中的指示作用。选取西藏尼木-那曲未开发利用的11个地热田,其中吉达果、宁中、谷露和玉寨为重点研究地热田,分别收集了2011年氢氧同位素数据,2012年对重点地热田进行氢氧稳定同位素数据采集,收集了进行过系统研究的羊八井热田的相关数据进行对比研究。研究区内天然水受到同位素交换作用的影响,氘过量参数(d值)分布在-20‰~30‰,主要集中在0‰~10‰;从d值箱式图中不难发现玉寨、谷露热田受同位素交换作用明显,在图中表现为异常点;探讨了d值随区域分布、海拔高度、取样温度、氚的关系;通过对天然水氢氧稳定同位素及d值进行Q聚类分析,很好地识别了区内天然水明显的同位素交换作用,概述了区内高温热储特征:d值较小、滞留时间较长、热水温度高、出现明显的氧漂移等。通过综合分析并结合当地实际情况,确定宁中-谷露区热田、玉寨热田为进一步研究的重点区域,结合当地实际情况及地热开发利用条件与潜力分析,谷露地热田区进行高温地热发电的前景较好。     

共和盆地增强型地热系统开采过程数值模拟

 干热岩资源是未来重要的清洁型能源,增强型地热系统(EGS)能够实现干热岩资源的开发利用。青海共和盆地干热岩资源储量巨大,可以作为EGS 系统的靶区之一。水在热储层中的运移包含复杂的水-热耦合过程,不同的EGS 运行方案对电厂发电能力有重要影响。本文基于共和盆地深部地质条件,建立了表征EGS 系统水热特征的数值模型,研究了温度场、压力场的时空分布特征,并分析注入流体温度和循环流速两个可控因素对提热过程的影响。结果表明:在设计的运行方案(循环流速20 kg/s;注入温度60℃)下,最大提热速率可达11 MW,储层寿命为22 年。注入温度每降低10℃,系统最大提热速率约增加10%,且对储层寿命没有明显影响;增加循环流速可以得到更大的热提取速率,但会减少储层寿命。     

干热岩资源开发工程储层激发研究进展

 干热岩作为清洁可再生能源, 在中国分布广泛。初步估算, 10 km 可开发利用的干热岩资源占地热资源总量的90%, 经济地获取深部干热岩资源成为迫切任务。干热岩资源开发最关键的技术是储层建造, 为满足商业化开发的目的, 激发后储层必须达到一定体积的有效换热空间, 同时开采井应满足理想的开采流量及保证较长的开采年限。本文总结目前国际干热岩工程的储层激发情况及相关关键技术。     

中国EGS示范工程靶区选址与指标矩阵评价

 选择理想靶区建立中国第一个EGS 示范工程,在中国节能减排及应对全球气候变化过程中具有重大的战略意义。根据全国大地热流图、居里面深度图、新构造运动图、酸性岩体分布图,通过剖面分析,将中国EGS 靶区分为板块构造活动、近代火山、沉积盆地和酸性岩体分布4 种类型,分析了各类型干热岩靶区的产热特征。遴选了10 个靶区通过建立指标体系进行EGS 示范工程选址指标分析,指标包括大地热流、热储岩性、覆盖层厚度、居里面深度、地应力(构造历史)、放射性生热率、地温梯度、区域经济8 个指标,在对指标分析打分的基础上最终确定羊八井、阳江、漳州、福州等为中国EGS 潜在靶区。通过典型地区的热结构剖面分析说明了评价结果的合理性。     

浅层地热能与干热岩资源潜力及其开发前景对比分析

 浅层地热能与干热岩是地热能中最具潜力的部分,前者通过给建筑供暖(制冷)减少国家能源需求,后者则通过高温发电增加国家可再生能源供给,两者都具有资源潜力大、清洁环保的优势,其开发技术地源热泵与增强型地热系统也具有原理上的相似性。本文对比分析了浅层地温能与干热岩的基本概念、资源潜力、节能效果、经济效益、环境影响等,讨论了两者间的优缺点及开发前景,针对中国地热资源赋存特征及国家能源发展规划,提出了未来地热向深部发展的建议。