延津县下新近系热储层回灌水运移规律数值模拟研究

河南省东部新生界沉积盆地新近系—古近系形成巨厚的砂岩、泥岩孔隙、裂隙型热储层,是目前河南省地热开采的主要目的层。采用Tough2数值模拟软件,研究了不同回灌率下温度场变化、抽水井出水温度降幅与抽回灌井间距关系,氯离子运移距离与回灌率关系以及热储背景压力水头降幅与不同回灌率工况关系。研究可为地热对井采灌提供示范,为地热资源开发、保护和有效管理提供依据,从而促进地热资源的可持续开发。     

新乡市平原示范区地热资源地质特征及开发利用研究

新乡市平原示范区独特的自然地理条件和地质环境条件,赋存了丰富的地热资源。研究了新乡市平原示范区地热资源地质特征,研究区属于中牟凹陷地热区,主要热储层为新近系明化镇组半固结碎屑岩孔隙裂隙热储层、新近系馆陶组半固结碎屑岩孔隙裂隙热储层、古近系半固结碎屑岩孔隙裂隙热储层,地热类型为层状分布的盆地型地热,地温场类型为地层热传导型,区内断裂无显著导热、导水特征,地温场以地层传导型为主,地温梯度在2.33～3.02℃/hm。并分析了开发利用情况,根据研究区开发利用潜力,为平原示范区建设绿色低碳城市提供地下清洁能源开发利用技术。     

五莲县松柏地热井回灌可行性分析

五莲县松柏1号地热井属岩浆岩地区裂隙带状热储型地热资源,为优质理疗热矿水。为实现地热资源持续利用,最有效途径是开展地热回灌,以提升地热水水位、延长地热田服务年限。带状热储型地热回灌缺少成熟经验,风险较大,但通过开展物探、水文地质条件分析,采用适当的工艺,松柏地热回灌井的施工是可行的。     

开封凹陷区深层地热资源地质条件分析

地热资源开发利用可以调整能源结构,减少对常规能源的消耗。分析了开封凹陷区深层地热资源地质条件,对热储层埋藏条件及划分进行了研究,得出主要有新生界新近系松散岩类孔隙热储层和古近系热储层,新近系热储厚度大,自上而下分为明化镇组和馆陶组2个热储层。分析了研究区地球物理特征,得出研究区地热异常区域主要分布在开封市至陈留镇一带,地热异常高区域在研究区西北部;研究了地温场特征,得出区内恒温带深度为23 m,恒温带温度为160 ℃。开封市区的地温梯度范围为32～39 ℃/hm,平均35 ℃/hm,大于35 ℃/hm的范围为条带状,呈近南北向展布;东西向地温梯度偏低,在33～35 ℃/hm,平均34 ℃/hm,大于35 ℃/hm的范围较小。地热资源的开发利用保障了能源安全、促进节能减排目标的实现,改善生态环境质量,发展产业经济。     

油田区地热资源的集约化开发利用浅析-以滨海新区为例

滨海新区分布大量可改造的油田废弃井。通过分析研究区3口废弃井成功改造实例,结合区内地热赋存特征,探讨油区地热资源集约化开发保障措施。区内采用的“一采两灌”开发模式获取了回灌井瞬时回灌量最大64m3/h、稳定回灌井60m3 /h的试验参数,建立了石油井改造采灌示范工程,对今后滨海新区油区地热资源的开发具有重要的指导意义。射孔目的层为新近系馆陶组Ⅲ段,预测改造后的石油井水温度55～70℃,单井涌水量50～80m3/h,能有效地实现采灌平衡,保证地热资源地可持续开发利用。     

油田区地热资源的集约化开发利用分析:以滨海新区为例

滨海新区分布大量可改造的油田废弃井。通过分析研究区3口废弃井成功改造实例,结合区内地热赋存特征,探讨油区地热资源集约化开发保障措施。区内采用"一采两灌"开发模式获取了回灌井瞬时回灌量最大64m~3/h、稳定回灌井60m~3/h的试验参数,建立了石油井改造采灌示范工程,对今后滨海新区油区地热资源的开发具有重要的指导意义。射孔目的层为新近系馆陶组Ⅲ段,预测改造后的石油井水温度55～70℃,单井涌水量50～80m~3/h,能有效地实现采灌平衡,保证地热资源地可持续开发利用。     

集中式砂岩型热储地热资源开采井网优化与实践

近年来人们对中深层砂岩型地热资源开发越来越重视,集中开采逐步成为常态。在集中式砂岩型地热井井群部署过程中,井距、井网不仅决定地热井多年后温度和水位变化,也影响着地热项目的寿命及经济性。文章以冀东曹妃甸新城2.3×106 m²地热供暖项目为例,研究了集中式砂岩型地热开采井网优化。在研究区地热勘查的基础上,利用采灌试验确定地热井开采量为100 m³/h、回灌量为80 m³/h。采用数值建模优化地热采灌井井距为450 m,地热采灌井井网按交错式排状部署。采用多井先导试验验证地热井开采量、回灌量的合理性,并制定地热井采灌运维制度,实现100%自然回灌。利用井群多年采灌生产数据建模,预测热储渗流场水位与温度变化。为规模化地热资源开发提供技术支持。     

天津攻克孔隙型地热回灌技术难题

不久前,天津地热勘查开发设计院在滨海新区选取三处地热利用系统进行孔隙型热储地热回灌井建设,回灌量和回灌持续性都实现了历史性突破,标志着孔隙型热储回灌技术这一世界性难题的攻克。近年来,在地热资源开发工程中,天津市注重资源和环境的保护,在地热资源回灌管理和技术研究方面取得了突飞猛进的发展,至2010年地热资源年回灌总量达到753万立方米,其中新审批地热利用     

河南兰考县馆陶组砂岩热储回灌对采热过程的影响分析

依托河南兰考县馆陶组砂岩热储资料,基于简化的多孔隙率模型,采用COMSOL有限元多场耦合数值模拟软件,在考虑基岩和盖层热补偿与渗流对地热储层传热过程影响的情况下,建立了含断层地热储层的渗流—传热耦合模型。采用周期“一采一灌”对井注采模式,对不同井间距与不同渗透率地层的地热井长期运行过程进行模拟,研究采热过程的热突破现象发生规律。研究结果表明,相较于采热井,回灌井的井底温度在10年内急剧下降,与回灌水温(20℃)快速靠近,热补偿对回灌井的井底温度提升幅度也迅速降低;最终,回灌井井底温度逐渐与回灌水温重合。采热井底温度与井间距具有很强的相关性,随着井间距的增加,采热井底温度降低幅度减小,但随着时间增加而增大;在兰考县进行地热资源开发利用时,井间距不应小于500 m,这样既可以保证在运行寿命期间不产生热突破,又可以保证回灌水利用最大化。     

淮南煤田地热地质特征分析-以顾北煤矿为例

本文以顾北煤矿为研究对象,研究了该区域的地热地质特征,盖层为新生界松散层,热储层为第三纪砂层、太原组灰岩和奥陶系灰岩;采用ANSYS软件对顾北煤矿的地温场特征和大地热流传导进行了二维数值模拟,并绘制了矿井地温等值线图。结果表明:大地热流在矿井中部重新再分配,数值模拟的平均地温梯度3.00℃/hm与系统测温平均地温梯度3.02℃/hm基本吻合,地温梯度整体表现为南北高中间低,地温呈马鞍形分布。此外还分析了岩性变化对现今地温场分布的影响。     

豫西栾川潭头盆地地热地质特征研究

通过分析豫西栾川潭头盆地断裂系统、热储成因类型、热储类型、地热流体流场特征及动态、地温场特征以及地球化学特征,研究了豫西栾川潭头盆地地热地质特征。研究得出,研究区内主要断裂为马超营断裂,为主要控热断裂;热储为断裂破碎带,呈带状展布;研究区恒温带埋深为30 m,平均地温梯度为3.70 ℃/hm;研究得到了地热流体化学组分特征、动态变化以及同位素化学与地热田成因。研究为地热水资源的开发利用提供了理论基础。     

淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。研究结果表明:①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式;②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00～4.00℃/hm,平均值为2.8℃/hm;大地热流值变化在31.87～92.68 mW/m~2,平均值为65.50 mW/m~2;-500 m水平平均地温为29.96℃,-1 000 m水平为41.84℃,-2 000 m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37～5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(m·K);③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势;④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式;⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×10~(16) kJ,可采热能储量为2.64×10~(15) kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10~(13)～1.26×10~(13) kJ/a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。     

新安县地热资源划分及特征研究

加快开发利用地热能对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义。新安县地热资源丰富,分为断裂深循环型和沉降盆地型2种,分析了地温梯度、热储水文地质特征、地热水水化学特征以及地热资源储量,研究了新安县地热资源划分及特征。研究得出,深大断层裂隙带和古生界寒武一奥陶系热储资源具有较高的开发价值,开发利用地热资源具有巨大的社会效益、经济效益和环境效益,对巩固新安县作为中国旅游强县具有突出作用。     

开封凹陷区深层地热资源评价

为推动清洁能源的开发利用,减少碳排放,服务国家清洁取暖试点城市建设,以开封市区为例,评价分析了开封凹陷区深层地热资源。根据研究区内存在的开封断裂和祥符—刘店断裂,把研究区切割为4个区块进行研究,计算得出,新生界热储储存热水资源总量为107.47×10 10 m 3;地热储存热量为439.90×10 18 J。根据《地热资源地质勘查规范》（GB 11615—2010）对地热田规模的划分,得出3个大型地热田,分别为新近系明化镇组热储、新近系馆陶组热储和古近系热储。研究确保地热能安全可持续开发利用,推进清洁能源开发利用进程;可为后期城市发展规划和建设项目布井方案（采灌井比、采灌井间距）提供地热能源利用技术依据。     

新义二井深部地温场特征及控制因素分析

以新义二井深部煤详查区的钻孔测温数据为基础,对勘查区的地温场特征及其控制因素进行系统分析。结果表明,详查区地温梯度为2.37～3.24 ℃/hm,整体属地温梯度正常区,局部存在高温异常区。在纵向上,煤层温度随埋藏深度的增加而增大,两者存在明显的线性相关性,表明详查区地层增温类型主要为传导型;而地温梯度与钻孔深度之间的关系则较为离散,两者无明显相关性。研究表明,地质构造、松散覆盖层厚度及地下水活动是详查区地温场的主要控制因素。     

周口凹陷区（周口段）地热资源评价

地热能是集热、矿、水为一体的可再生绿色能源。为保障周口凹陷区地热资源的可持续利用,实现节能、减排,保护环境,通过对周口凹陷区的地质背景、地热地质条件、热储赋存条件的分析,阐述了该区具有经济价值的新近系热储层的赋存特征,建立热储地质模型,对周口凹陷区（周口段）2 000 m以浅的地热资源储量进行评价。评价结果表明,该区主采热储层地热流体温度40～70 ℃,2 000 m以浅地热流体资源储存量为24 560.08×10⁸ m³、热能储存量为104 123.24×10¹⁶ J,地热流体可开采量为4 234.58×10⁴ m³/a,按照100年保证开采年限,可采热能为161.30 MW,属低温大型地热田;分析了该区地热水资源利用现状及存在的问题,并对合理开发利用与保护地热水资源提出了合理化建议。     

豫北平原地热资源分区及其开发利用研究

豫北平原地处华北盆地边缘,具有较高的地热流和地温梯度,巨厚的新生界沉积及其覆盖下的下古生界奥陶系、寒武系形成良好的地下水热储层。分析了研究区地温梯度、地温分布、地温异常以及不同深度地温分布,基于此,将研究区划分为8个地热分区：太行拱断束地热分区、汤阴断陷地热分区、内黄凸起地热分区、东明断陷地热分区、济源凹陷地热分区、武陟凸起地热分区、中牟凹陷地热分区、菏泽凸起(河南部分)地热分区。将研究区地热资源开采适宜性划分为最适宜、适宜、差的、不适宜四个等级,针对地热水不同梯级,根据温度、水质确定其不同的开发利用方向,进行综合开发利用。研究为合理开发利用地热资源提供依据。