赣西北温泉的水文地球化学特征

以铜鼓县温汤温泉和古桥汤里温泉为例,探讨了其水文地球特征。通过建立在水-岩平衡基础上的地热温标方法,对其热出温度做出评价。并通过对其地质背景研究,分析其温泉成因。经研究表明修水白岭抗日温泉水化学类型为HCO3-Na型水、铜鼓温汤和汤里温泉属于SO4-HCO3-Na-K型水,这与两地所处地质背景条件不同有很大关系。此外,通过多矿物平衡图解和Na-K-Mg三角图解模拟分析,得知三处温泉皆未达到水-岩平衡,只有抗日温泉1号孔接近水-岩平衡状态,并由此估算其热储温度为100~120℃,和用Si O2温标计算值102~125℃比较吻合。     

地热开采的裂隙渗透T-H-M耦合模型及模拟研究

地热开采是典型的热流固耦合问题。文章以裂隙岩体地热开采为背景,推导出含热储温度变量的孔隙率、渗透率方程,由此建立含裂隙热储的温度、渗流和变形场全耦合数学模型。利用上述模型求解了含简化裂隙热储的地热开采问题,得出裂隙开度等参数对热储温度场和地热产能的影响规律。研究结果表明:注入井和生产井之间的裂隙岩体是地热资源的主要供给区域;天然裂隙开度或人工裂隙开度是控制热储温度,提高地热开采效率的主要因素,裂隙开度扩大1倍,地热产能增加近6倍。     

加拿大温尼伯IKEA场地开环地热系统数值模拟

为确保浅层地热资源能够得到合理开发利用,文章首先详细介绍了基于TOUGH2模型进行地热数值模拟的基本方法,再以加拿大温尼伯宜家(IKEA)场地规模开环地热系统开发为例,利用TOUGH2-MP/EOS3数值代码,建立三维数值模型并分析地热热储温度场的变化、注入温度发生改变、冷水回灌以及地层非均质性对热运移的影响等,验证了该方法对于开环地热系统的精细模拟具有一定的优势及可行性。模拟结果表明,该地区利用开环地热进行供暖或降温具有一定的潜力。     

供热规划区热储模型研究

地热尾水回灌作为一种处理手段和维持热储压力的一种方法，已在很多地热田有过实践，它对于开采第三系以上的热储层，控制地面沉降和环境保护有着重要的意义。本文针对低焓热储地热田研究了回灌的影响、回灌率、热储渗透率的分布，针对对井回灌开采供热系统做了理论分析，研究了回灌对维持热储压力的水平范围和冷峰面的作用，对井的合理井间距等，将对井模拟研究应用于天津地热田。     

地热回灌井间压差补偿对回灌效率影响的分析

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减至250m时地热流体的温度和压力变化。结果表明:随着井距的逐渐减小,开采井压力略有上升;当采灌井的间距由700m逐步减小至500m时,地热流体温度无明显变化;而当井距进一步缩小至250m时,发生热突破,地热流体温度在3～5a后出现明显下降。因此,综合考虑对井回灌压力补偿作用和温度场的影响,提出孔隙型热储地热采灌井的间距不宜小于500m。     

近期地热文摘

日本新能源产业技术综合开发机构地热开发促进调查计划——安比地热田热储评估，日本地热开发促进调查的安比地热田热储建模，地热发电系统型式选择的研究——安比地热田案例分析，日本山形县干热岩试验场长期水循环试验期间热储示踪试验评价……     

四川地热流体水文地球化学及同位素特征简析

四川省范围内有沉积盆地型和隆起山地型两类地热资源,共划分五个地热区。从五个区采取的205组水样的水文地球化学特征及184组2H、18O和61组14C特征分析显示,四川省各地热区地热流体基本来自于大气降水补给,地热流体的水文地球化学和同位素特征与其所属的热储类型和热储开放性有关。盆地型热储主要为岩溶层状热储,山地型热储主要是变质岩为主的裂隙带状热储和层状带状复合型热储。盆地型热储开放性较山地型弱,地热流体矿化度和理疗元素含量均比山地型高,易形成深埋藏的卤水,地下水平均径流时间较山地型长。本研究可为四川省地热资源未来的开发利用规划提供参考。     

天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟

针对静海团泊风景区地热地质的非均质各向异性特点、地下资源储量及水资源补给可能性，采用集参模型和分布参数模型两种不同的评价方法，并根据不同的物理模型，分别用有限元及有限差分两种数学离散方法进行数值模拟研究，成功地模拟和预测了地热集中开采地域的热储开采条件及开发趋势。     

U型井取热不取水地热开采潜力及影响因素分析

取热不取水井筒闭循环采热工艺是开采地热水低产区、地热尾水回灌难地区地热资源的有效方式。为了研究U型井式闭循环地热系统对中低温砂岩地热资源的可持续开采能力,文章以河北任县已有的地热地质数据和短期供暖数据为基础,使用井-储耦合模拟程序T2WELL对U型井采热能力进行数值分析,探究U型井式闭循环地热系统对该研究区地热供暖的可持续潜力。此外,定量分析了不同关键工程参数对U型井提热能力的影响,以指导设计合理的U型井取热不取水地热开采方案。结果表明：U型井地热开采系统的产流温度和提热功率在同一个供暖季内随时间降低,在连续多个供暖季内也随时间降低,其变化趋势为先快后慢。基于文章模型研究,确定U型井式闭循环地热系统最适合的注采流量、回灌温度、水平井长度分别为60 m3/h,10℃和400 m。     

地热热储工程技术的发展

地热热储工程技术的发展朱家玲地热热储简称热储，它能通过载热流体的对流、富集来储存地热能。所以，地热热储十分重要的特征是热储外的冷水渗入热含水层，再经过热储层底部加热带，在强大的和持续的传导热流补给的条件下，将冷水加热。地热热储不同于油储、气储及地下水...     

地热供暖项目热储工程评价方法研究

地热资源以其清洁环保、可再生、能量大、开发利用设备相对简单的特点,近年来发展较快;但目前对地热资源的开发缺乏相关开发流程和评价方法.该文总结了1套地热供暖项目热储工程评价方法和流程,利用数值模拟和理论计算等方法对合理稳定涌水量、合理回灌量、采灌井数、井网部署、合理井距等技术参数进行优化,最后以H区为例进行了热储评价,验...     

地热流体在井筒中的流动及碳酸钙结垢过程模拟

以地热井筒流动和碳酸钙结垢过程为研究对象,建立了地热流体从井底到井口流动过程中的质量、能量以及压降数学模型并进行了求解。通过数学模型计算了质量流量和井口压力对应的关系;模拟分析了温度、压力、干度和CO₂分压沿井筒不同位置的变化情况;总结了井口干度、温度、压力和CO₂分压随热储压力、温度、流量、CO₂含量以及井壁粗糙度的变化规律;分析了结垢位置、结垢厚度以及结垢延续长度对井口压力的影响。结果表明,通过数学模型可以对井筒内的流动进行模拟,确定不同截面上的参数变化情况,并可进一步推导热储的特性变化情况。     

西藏羊易EGS开发储层温度场与开采寿命影响因素数值模拟研究

西藏羊易地区具有丰富的地热能,单井开发潜力接近10 MW,对其深部热储进行EGS开采,可缓解西部能源紧缺问题。本文建立二维理想EGS开发模型,探讨深层地热开采过程中开采流量、注采方式、注入温度等参数对热储温度场分布及开采寿命的影响。基于羊易温度信息设计了12个数值模型,对比研究发现,开采流量对EGS开采的影响较大,为保证开采50年内的商业利用价值,最大开采流量应控制在0.028 kg/s以下;考虑到钻井成本,注采方式的选择以高注高采和中注高采为最佳;注入温度对热储开采影响较小,可选择40℃ ~ 80℃之间任意温度的地热尾水进行回灌,实现地热资源梯级利用。     

考虑热储特征的地热梯级供暖系统经济性及环境效益

地热梯级供暖系统在建筑供暖方面具有广阔的应用前景,但投资费用较高,且当前对地热梯级供暖系统的环境效益影响研究尚存在欠缺。建立了考虑热储特征的地热梯级供暖系统数学模型,以河北省雄县的雾迷山组碳酸盐岩热储为例,分析了井距、井深、回灌温度和地热水流量对地热梯级供暖系统平准化供热成本（LCOH）与污染物减排量（AOER）的影响。结果表明,地热梯级供暖系统存在临界井距和经济回灌温度,且在一定工况范围内,增加地热井深度及提高地热水流量有利于提高系统的经济性及环境效益,但改善幅度逐渐减弱。此外,以LCOH最小与AOER最大为目标函数,利用遗传算法对地热梯级供暖系统开展多目标优化,并通过模糊集决策方法确定了给定工况下的最优解决方案。     

资源评价与数值模拟在对井回灌系统中的应用

主要针对低焓热水型地热热储，分析了对井系统种类参数依赖的因素，关系以及相关程度，回灌率的选取，渗透率在含水层中三维分布情况对开采区域的影响，回灌对维持热储压力的水平范围和回灌冷水的影响程度，对井的合理井间距等，并针对兰庄地热田地热地质的非均质，各向异性特点，研究了该区的地热地质构造特性，地下资源储量，水资源补给可能性，评价了该地区地热资源的开发潜力。     

热储分层影响EGS采热的数值模拟研究

由于岩石构造不同、天然裂隙的差异以及压裂过程的随机性等因素,增强型地热系统（EGS）人工热储通常具有较强的非均质性。探究热储的非均质性对EGS热开采过程的影响,对EGS性能预测与分析评价有重要意义。论文考虑到热储沿深度方向的非均质性,基于等效分层多孔介质物理模型,并使用自主开发的EGS数值模型,模拟了多个具有分层热储EGS的长期运行过程,发现热储深度方向上非均质性对热能的开采影响显著,而流量分布的不均匀性是导致系统采热性能下降的主要原因。为了方便分析和评价,我们建立一种新的定量化描述热储非均质性的方法,然后基于更多的非均质热储EGS算例结果,拟合得到EGS采热性能与热储非均质性的定量关系式。     

增强型地热系统热开采性能的数值模拟分析

增强型地热系统(EGS)作为一种极富发展潜力的可再生清洁能源利用技术,正逐渐成为世界各国新能源发展的重点关注方向之一。EGS地下采热过程直接影响EGS的产能和寿命。文章使用一套自主开发的三维动态数值模型对不同地质条件下双井EGS的长期热开采运行进行了模拟,额外引入平均产热速率和地热开采率作为采热性能评价指标,结合EGS运行寿命和产热速率综合分析了热储渗透率、循环流体流量和周围热储岩石的热补偿对采热的影响及其作用机理。     

增强型地热系统开采过程中热储渗透率对温度场的影响

以西藏羊易地热田的温度信息为依据,假想激发不同渗透率的EGS热储,采用数值模拟的方法,观察开采50 a内系统温度场分布,分析热储的可持续开采能力、冷却影响范围等。共设计了9个EGS开采案例,根据模拟结果的温度场分布形状,可将模型划分为极高、高、低渗透率3种类型。结果表明,高渗透率模型在开采过程中的温度降低幅度不大,50 a后开采点温度为270℃,热储仍具有开采潜力,此案例适用于对热储可持续性和后期热恢复要求较高的地热开采;低渗透率模型在开采过程中出现了大面积低于100℃的冷却区域,模拟结束后开采点的温度基本不变,此案例适用于对地热能开采稳定性要求较高的情况;极高渗透率模型的开采寿命只有20 a。     

固东水1^#井地热地质条件分析一兼论华北地区下第三系热储特征

本文叙述了固东水1井的地热地质条件，对华北地区下第三系热储特征进行了论述，指出下第三系热储开发利用的条件。     

二氧化碳羽流地热系统中储层物性参数对热提取率的影响

二氧化碳羽流地热是以超临界CO2作为地热系统的载热流体,利用天然孔隙介质,在进行CO2地质储存的同时实现深部地热资源的提取。CO2在注入地下储层后呈羽状扩散和分布,因此称这种地热开发系统为CO2羽流地热系统。在CO2羽流地热系统中,砂岩储层分布广泛,物性各异,对热提取率的影响较大。文章以松辽盆地中心凹陷区泉头组三、四段为地热储层,建立平面二维羽流地热模型,采用TOUGH2-MP软件进行数值模拟,定量评价储层物性对热提取率的影响。结果表明,温度对热提取率的影响最大,初始盐度的影响最小,故应按照"低压、低盐度、高温、高渗透、高比热"的标准选取储层,其中高温和高渗透率是应重点考虑的因素。