浅层地热系统中钻孔换热器的测试与模拟

介绍 目前，在克拉马斯福尔斯（美国）地区的一些浅层水井中已安装了400多个钻孔换热器。主要用于提取地热能量。尽管在这些浅层水井中安装了许多钻孔换热器。以及确定了地换热器中的流体流量。但到目前为止，还没有确定地热换热器最佳的设计方案。图1所示为目前在克拇马斯福尔斯（美国）地区使用的典型钻孔换热器系统（用于从浅层、低温地热能源提取地热能量）。     

预防天井吊罐中心钻孔堵塞的体会

吊罐天井掘进中,经常遇到的故障是爆破时天井中心钻孔堵塞,影响天井掘进速度甚至导致整个中心钻孔报废.中心钻孔堵塞的原因有: 1.中心钻孔偏斜,容易造成堵塞、卡罐等事故. 2.中心钻孔穿过的岩石节理发育、断层多,岩层较破碎. 3.天井爆眼之间的距离和爆眼排列不当,或者爆眼装药量和起爆顺序不合理.如掏槽眼不平行于中心钻孔(向里或向外倾斜),当爆破后就出现两种情况:一是孔口部位的岩石炸得很碎,孔内的岩石不很破碎;第二种情况则与前一种情况相反.但不管哪一种情况,由于岩石的碎胀性,岩块都会挤入中心钻孔而造成堵塞.又如掏槽眼与中心钻孔的距离不合理、掏槽眼装药量少、掌子面岩石只发生胀裂,也会挤死中心钻孔造成堵塞. 4.掏槽眼全部或部分没有爆炸,也能使中心钻孔堵塞.     

南京市浅层地温场监测方案和地温分布特点研究

浅层地温能作为可再生能源,已经引起广泛关注。为了有效地监测南京市浅层地温场的时空演化,针对4种温度传感器：DTS、FBG、Pt100和iButton,通过野外和室内试验进行分析对比,从测温精度、适用范围、工作特性等方面展开研究。结合试验结果和目前的实际应用情况,总结出四种传感器在浅层地温场监测方面的优缺点和特性,并制定出一套较为完善的监测方案,为浅层地温场的长期时空监测提供参考：在所有钻孔中埋设分布式测温光纤,并根据地温钻孔的土层分布和所获取的地温分布数据,选取两个较为典型的地温钻孔布设FBG测温串;在所有钻孔点距地表5 cm处布设iButton,并使用Pt100监测地表以下25 m内的精确地温。根据已获得的监测数据,可总结出南京地区浅层地温在垂向上的大体分布规律,发现其分布在空间上具有差异性,浅地表地温与地表覆盖层、大气及太阳辐射有关,深部地温受地质构造和水文地质条件等因素控制。     

薄覆盖层隐伏断裂的纵横波联合探测

在薄覆盖层区域应用浅层纵波方法进行断裂探测往往仅能获取基岩顶面的反射波,难以精确判断隐伏断裂的位置及埋深。本文首先应用浅层纵波反射获取断裂的大致位置及埋深;然后应用超浅层横波反射进行位置确认及浅部断裂信息的补充完善。通过联合探测实现了对断裂平面位置上更可靠的定位,获得了断裂从浅层到超浅层不同深度范围更为丰富的构造特征信息。在联合探测的基础上布设了钻孔联合剖面,验证了断裂的存在。研究表明薄覆盖区域隐伏断裂纵横波联合探测较单一方法效果更理想,可获取更多的断裂信息,可为钻孔联合剖面布设提供更可靠的依据。     

苏中溱潼凹陷浅层天然气成藏条件及勘探前景

溱潼凹陷是一个经多年勘探的新生代沉积凹陷,石油勘探程度较高,天然气勘探程度相对较低。通过对凹陷内浅层储层、盖层特征、天然气气源条件及各种类型的浅层构造圈闭的分析研究,结合钻孔资料,揭示了凹陷内浅层天然气在纵向上、平面上的分布规律,对凹陷内浅层天然气的勘探前景作出适当评价。     

上海周边海域潜在的浅层气灾害及其防治措施

由研究结果认为上海周边海域浅部地层中的浅层气为生物成因气。在上述海域,已发现多处埋藏浅层气,并已在近岸海洋开发工程中诱发了数起地质灾害事故。提出了浅层气灾害诱发的3个原因及2种表现类型,认为防治浅层气地质灾害可从沉积环境、沉积相,沉积地层对含气层进行预测,并采用物探技术调查测区浅层气埋藏深度,进行钻孔预放气是最根本的防治措施。     

广东地质工程公司打出省内最深地热孔

《中国矿业报》消息（2013-12-23）由广东省地质工程公司承担的珠江三角洲（东莞市）深部地热资源勘查项目野外工作日前顺利通过广东省地质局组织的专家验收。项目施工浅层地热钻孔6个,进尺905.5 m;深部地热钻孔3个,进尺3430.44 m。其中,最深钻孔达1925.69 m,为广东省同类施工钻孔深度之最。     

四川盆地龙泉山含油气构造浅层天然气对隧道工程危害研究

龙泉山是具备油气生储盖组合的含油气构造,出露侏罗系和白垩系非煤系地层,有7个构造高点,节理裂隙发育,是浅层天然气有利聚集区,沙溪庙组砂岩是浅层天然气主要储层。已建达成铁路炮台山隧道和成-简快速通道龙泉山2#隧道在施工中都出现浅层天然气燃烧和爆炸现象。拟建的成洛大道东延线、成安渝高速公路和成渝客专又将以隧道方式通过龙泉山含油气构造,故研究浅层天然气对隧道危害有重要意义。通过现场8座隧道共20个钻孔天然气浓度测试,发现8座隧道均有浅层天然气显示,天然气最高浓度8.654%,最低浓度0.081%, 8座隧道均受到天然气危害。研究表明,隧道所处构造位置和地层岩性是隧道受浅层天然气危害大小的主要影响因素,隧道离含油气构造高点越近,在穿越裂隙发育的地层时,其钻孔天然气浓度越高,隧道受浅层天然气危害越大。     

南京市浅层地温场研究——基于分布式光纤测温技术

浅层地热能作为新型能源受到了国际国内的广泛关注,常规的电阻式温度传感器受电磁干扰,不适合长期在野外复杂环境中使用。本文应用抗干扰能力强的分布式光纤测温技术,对南京市19个百米深钻孔进行地温测量,获得了2018年冬季与2019年春季南京市浅层地下温度分布。综合南京市水文和地质条件,得出结论:浅层地温的变化相对于气温的变化存在着滞后现象;对于同一地点的浅层地温,地下水的流动会使得地温在不同季节出现差异;构造条件显著影响着南京市浅层地温分布。本项研究结果为南京市浅层地热能的利用分区与进一步开发提供参考。     

二00八年十大科技进展浅层低渗透性含水层水平井开采技术研究与示范（一）

通过浅层低渗透性含水层水平盲井钻进与成井技术的研究,建立了钻孔轨迹设计、导向孔钻进、钻孔轨迹测量与控制、钻孔扩孔施工等水平盲井钻进技术体系和井管安装、填砾、止水封闭、洗井、抽水等水平盲井成井工艺体系。开发出了沿导向杆推进和在冲洗管内推进的井管安装方法。     

奎河铜山段两岸浅层地下水铵氮污染特征研究

通过监测奎河铜山地区沿岸浅层地下水中相关污染指标,得出浅层地下水中铵氮、亚硝态氮和浊度均超出Ⅲ类水标准,其中区域内浅层地下水铵氮污染十分严重。由于每年的6月至10月,研究区主要施加的肥料以铵肥为主,总体上造成浅层地下水中的铵氮较之其余时期下的铵氮浓度要高。高浓度的铵氮会通过对流和弥散作用影响邻近浅层地下水质。黏性土的存在对铵氮具有明显的截留作用,但在特定的条件下,可能会再次进入浅层地下水中,对浅层地下水造成铵氮污染。     

冀东平原高碘地下水与富集有机质的海相层淤泥质土有关

河北省冀东平原浅层地下水富含碘,为了探明这一地区浅层高碘地下水的分布与形成,河北地矿局在沧州地区开展了多项环境地质勘查工作,数年来施工了一批试验钻孔,采集各类水、土样品作了分层全化学、易溶盐、总盐量、微     

钻孔封孔技术讲座(续一) 第三讲常用封孔水泥种类及配制水泥浆液方法

由于水泥能在水中固化,并且与钻孔孔壁具有一定的胶结力,同时又有较好的隔水性能,所以在见有主矿层、主要含水层、含水构造、第四纪浅层等水文地质条件复杂的钻孔中进行分层(段)封孔时,被广泛作为封孔材料。第一节普通硅酸盐水泥     

美国科罗拉多矿业大学教授卢宁应邀来北京地勘局进行学术交流

<正>2015年8月17日,美国科罗拉多矿业大学教授卢宁应邀来北京市地勘局进行学术交流,并作了关于浅层土壤钻孔热储系统的报告。卢宁在报告中介绍了自己近年来在非饱和土力学中的一些理论成果和方法,分别从有效应力原理、多孔介质耦合渗流问题、粘土防渗在废物封存中的应用、降雨诱发滑坡等方面讲解了他所指导团队的科研进展,详细讲述了应用于社区规模的浅层土壤钻孔热能存储系统,着重强调了运用于滑坡分析中的非饱和土力学相关问题及最新科研成果。     

江苏徐州城市规划区浅层地温能潜力评价及环境效益分析

浅层地温能属于清洁、安全、可再生的地热资源,是国家重点支持开发利用的能源方向.徐州城市规划区总面积3157km²,主城区面积641km².通过调查规划区水文地质-工程地质钻探、热物性试验、施工钻孔热响应试验等工作手段,大致查明了规划区浅层地温能赋存的地质背景、形成条件、分布规律及地温场特征,进行浅层地温能开发利用适宜性分区,进而进行浅层地温能资源潜力评价及环境效益分析.根据评价分析结果,若徐州市城市规划区的浅层地温能资源全部开发利用,节能减排效益十分可观.     

浅层探查时直流电阻率测深的深度灵敏度

通过实测及几百孔钻孔的资料对比,研究直流电测深在浅层探查时曲线的AB/2与h的关系。由于电测深实测时,电极距按一定间隔布置,电测深曲线呈折线形。在混凝土厚度测定和最大深度10m的浅层探查时,反映下层电介质的曲线转折点的AB/2=h。     

漯河市浅层地热能开发利用评价

在漯河市评价区不同区段布设了3眼地下水换热孔和4眼地埋管换热孔。通过抽水试验、回灌试验及现场热响应试验研究,取得了计算所需的含水层水文地质参数及岩土层热物性参数。采用单指标综合评价法和层次分析法对评价区进行了适宜性分区评价,地下水源热泵适宜区、较适宜区总面积为256.45km~2,地埋管热泵适宜区总面积为531.2km~2。对评价区浅层地热能储存量及地热能可利用量进行了计算及评价,浅层地热能储存量为2551.15×10~(12)kJ,地下水源热泵形式可利用的浅层地热能资源量108.58×10~(12)kJ/a,地埋管形式可利用的浅层地热能资源量80.58×10~(12)kJ/a。该评价工作为漯河市浅层地热能开发利用规划和布局提供理论和技术支持,对同类城市浅层地热能的开发和利用具有一定的借鉴意义。     

高密度电阻率法与浅层地震在探测煤田采空区中的应用

在内蒙古某地区,针对测区不同的地电条件,综合应用高密度电阻率法和浅层地震进行煤田采空区探测,钻孔验证结果表明两种物探方法结合探测采空区取得了良好的效果。     

上海第四纪地展中反射地震波组的地质含义初析

在归纳分析上海地区数十条浅层地震反射剖面中地震波组特点的基础上,通过与验证钻孔的比较,显示第四纪地层的各统底界可在相应的反射波组中得到反映。     

地震方法在城市浅覆盖区活断层调查中的应用

反射地震方法是当前探测城市地震活断层的主要方法,该方法在厚覆盖区探测效果较好。在浅覆盖区采用的接收排列长度较短,震源干扰波对浅层反射波干扰严重,且要求的分别率较高,应用反射地震方法探测城市活断层难度较大。北戴河鸽子窝断裂是秦皇岛—大连断裂在陆地上的一部分。由于该断裂为隐伏断裂,对断裂的倾向、断距、上断点和空间展布存在不确定性。为查明该断裂的空间展布形态、性质以及活动性,采用高精度浅层地震探测技术探测该断裂获得了十分清晰的反射地震图像,依据该地震剖面能够对第四系内部界面、基岩和基岩风化层及断裂构造进行解释,为钻孔联合剖面位置的布设、钻孔深度的设计以及断裂活动性的评价提供了依据。最后经高精度钻孔联合地质剖面证实,地震勘探方法反演得到的主要地层界面和断裂构造特征与钻孔联合地质剖面吻合较好。