河间潜山地热资源开发方案数值模拟

古潜山地热资源具备岩溶孔隙发育程度高、热储面积厚度大、地热水储量大的优点。冀中坳陷内古潜山分布密集且地热资源丰富, 河间潜山位于冀中坳陷饶阳凹陷中东部, 具有良好的地热地质条件, 开发潜力巨大。本文基于河间潜山及其周缘地区测井资料、岩石热物性并进行了计算, 发现其地温梯度为29.8 ℃/km到44.5 ℃/km之间, 平均值为40.7 ℃/km。大地热流值介于64.8~80.6 mW/m2之间, 平均值为 73.4 mW/m2。通过水热耦合模拟方法模拟选定的地热资源有利区的温度变化, 结果发现河间潜山合理的开采井距为800 m, 合理开采量为60 L/s, 回灌温度为35 ℃, 总可开采量为6.32×1016 J, 单年可开采量为 6.32×1014 J, 可供暖面积为1.22×106 m2, 对于冀中坳陷潜山地热资源的开发利用具有一定的指导意义。     

利用古温标恢复四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量

地层剥蚀量是沉积盆地埋藏史和热史重建中一个关键的参数.本文利用石油钻井的系统古温标(Ro)资料,并结合多种恢复方法,得出四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量.研究表明:加里东期,川东南剥蚀量较大,达2000m.东吴运动时期,川西南、川东南等距二叠纪玄武岩喷发区较近地区的剥蚀量较大,分别在260～450 m和800～900m:印支早期盆地整体遭受了抬升剥蚀作用,剥蚀厚度为100～500 m.印支中、晚期龙门山地区褶皱剥蚀,H1、Y1等钻井该时期的地层剥蚀量超过2000 m.燕山期周缘山系的继续隆升造成山前大范围地区的剥蚀:喜山期盆地周缘钻井的剥蚀量较大,在2000 m左右,而早期古隆起上的钻井如GJ、J13、Z12等钻井的地层剥蚀量则较小,在1000 m左右.可见,四川盆地不同地质时期及不同构造区位的剥蚀厚度都不尽相同,这一时空差异反映了构造运动对该区的差异影响.这一研究也表明,以系统的古温标资料(R_o)为基础,针对不同地质情况选用适当的反演方法并结合多种反演方法.能有效地恢复钻井在不同时期的剥蚀量.上述四川盆地各时期剥蚀地层厚度的恢复,对研究该区的构造、沉积和油气演化提供了基础数据.     

江汉盆地钻井地温测量和大地热流分布

盆地的稳态温度是分析地温场和大地热流的基础,是盆地构造热演化的必要前提。本文根据最新获得的9口钻井的稳态温度数据和124块岩石热导率,结合已有资料对江汉盆地地温梯度和大地热流进行了系统分析。结果显示江汉盆地热流41.9～60.9 mW/m~2,平均52.3mW/m~2,盆地总体表现为较低的大地热流,反映了中新生代以来构造活动逐渐减弱,盆地不断冷却的结果;从盆地内热流分布看,热流分布南高北低,反映了江汉盆地构造活动的不均一性。     

江汉盆地钻井地温测量和大地热流分布

盆地的稳态温度是分析地温场和大地热流的基础,是盆地构造热演化的必要前提。本文根据最新获得的9口钻井的稳态温度数据和124块岩石热导率,结合已有资料对江汉盆地地温梯度和大地热流进行了系统分析。结果显示江汉盆地热流419～609 mW/m2,平均523 mW/m2,盆地总体表现为较低的大地热流,反映了中新生代以来构造活动逐渐减弱,盆地不断冷却的结果; 从盆地内热流分布看,热流分布南高北低,反映了江汉盆地构造活动的不均一性。     

深部含水层储热系统的数值模拟研究

深部含水层储热系统, 是一种以深部含水层介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用, 能够弥补能源供需的时空分布的不平衡, 是综合利用多种可再生能源, 实现节能减排的有效途径。深部含水层储热是一种水热型地热资源开发利用的新方式。传统的水热型地热资源开采, 受限于地热尾水回灌导致的热突破, 热田寿命有限。而利用深部含水层储能, 不但可以增强热储能力, 而且能够延长热田寿命。本研究通过数值模拟研究表明, 与传统的水热型地热系统相比, 通过采取深部含水层储热技术, 在相同开采流量下, 可以提升单井供热能力20%。其储热效率可以达到60%~90%, 能够保证更高的地热能提取率; 同时, 与传统水热型地热井寿命受限于热突破时间的情况不同, 深部含水层储热系统可以延长地热井寿命, 实现可持续开采。通过参数敏感性分析的方法进一步评估了不同参数对深部含水层储热性能的影响。通过参数研究发现, 储层渗透率和储热温度等是影响储热能力和效率的关键参数。本研究为后续开展深部含水层储热系统工程的设计与优化提供科学参考。     

松辽盆地北部岩石热导率及其影响因素

本次研究采用瞬态平面源法对松辽盆地北部76个钻孔的263个岩心样品进行了岩石热导率测试。岩心的实测热导率集中在0.58~3.00 W/(m·K)之间, 平均为(1.77±0.64) W/(m·K); 泥岩、粉砂岩、砂岩、砾岩平均热导率分别为(1.30±0.39) W/(m·K)、(1.89±0.64) W/(m·K)、(1.91±0.37) W/(m·K)、(2.18±0.57) W/(m·K); 变质岩、火成岩平均热导率分别为(2.75±0.67) W/(m·K)、(2.70±0.45) W/(m·K)。碎屑岩和凝灰岩热导率整体上呈现出随着埋深和地层年龄的增加而增大的趋势, 而砾岩和变质岩变化趋势不明显。分析了压实成岩作用、砂岩的矿物含量和岩石的变质作用对岩石热导率造成的影响。通过饱水测量获得了原位热导率, 对岩心的原位导热系数进行了修正。最后建立了松辽盆地北部地层热导率柱, 可以为研究区的热流计算、深部地温场建模、盆地热史恢复等提供地层热导率约束。     

最优化电性分层技术在柯克亚山前带的应用

介绍了CEMP勘探的最优化电性分层解释技术的基本原理,以及在柯克亚山前复杂区的应用效果.针对山前带冲断层发育、构造复杂,造成电阻率剖面失真的研究难点,依据测井技术对电测井曲线的分层原理,提出了CEMP资料的最优化分层方法.并通过模型实验和生产实验证实了该方法的可行性和有效性.采用该方法,结合地震、钻井等资料进行精细构造解释,在查明山前带的地质结构特征,发现新的有利勘探目标方面显示了良好的作用.该方法的运用,在一直难以突破的塔里木盆地柯克亚地区发现了新的构造带.     

四川盆地西北地区热流史及烃源岩演化

根据四川盆地西北地区镜质体反射率数据(Ro)进行的埋藏史和热史恢复结果表明:该地区中生界与新生界之间不整合面的剥蚀量在1000～2500 m之间.该区在晚二叠世初期达到最高古热流,研究区南部最高古热流达～100 mW/m2,研究区北部为～70 mW/m2.从晚二叠世初到现今古热流持续降低,在～220 Ma时古热流平均为～54 mW/m2.下二叠统烃源岩在二叠纪末达到生油门限.研究区南部,下二叠统及下伏古生代烃源岩短时间内经历了超高古地温,因此具有一次性生烃且生烃时代久远(中二叠世之前)的特点,研究区北部的中、下二叠统和下伏古生代烃源岩存在二次或多次生烃.上二叠统烃源岩在三叠纪达到生油门限并进入生油高峰(成熟早期),之后在侏罗纪和白垩纪又有两次生烃过程.三叠系烃源岩的演化特征与上二叠统相似.     

从钻井测温曲线看地下水流方向及油气储藏条件--以川东南地区丁山1井为例

实测丁山1井测温曲线显示：温度向井底持续升高,井口温度25 ℃左右,井底温度1075 ℃。温度曲线在1〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000～3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000 m深度范围内出现“上凸”的扰动现象。现今平均地温梯度纵向上分段明显：三叠系及二叠系地层平均地温梯度为2394 ℃/km; 志留系和奥陶系地层平均地温梯度较大,为3727 ℃/km; 寒武系地层平均地温梯度较低,为1665 ℃/100m。根据地温梯度分段性特征与地层热导率、地层岩性的相关性分析认为地下流体垂向上升运动造成了温度曲线扰动。进而推断出下奥陶统—中寒武统的地层具有较高的孔隙度和渗透率,而中奥陶统—志留系的地层则具有良好的封堵性,而这种上盖下储的地层组合,对油气成藏较为有利,反映了川东南地区下组合良好的油气储藏条件。     

江汉盆地热流史、沉积构造演化与热事件

江汉盆地是我国前新生代海相油气勘探的重要领域之一,为研究海相烃源岩的热演化史提供地热学参数,以镜质体反射率(Ro)为古温标进行热史反演,获得了盆地的热流史.印支运动以前,盆地基底热流为50～55mW/m2;晚印支－早燕山期,热流整体升高;不同构造单元达到最高古热流的时间不同,潜北断裂以北,157Ma左右达到最高古热流（～72 mW/m2）,潜北断裂以南,43 Ma左右达到最高古热流（71～76 mW/m2）;晚喜山期,热流迅速降低,盆地快速冷却.盆地热流史和沉积构造演化、岩浆活动热事件的耦合关系表现为:印支运动以前,海相盆地稳定建造阶段为统一的低热流背景,岩浆活动微弱;晚印支－早燕山期,构造活动性增强产生深部热搅动,热流整体升高;中燕山期挤压改造变形阶段热流值的高低受控于岩浆活动热事件的分区表现,盆地基底热流表现为北降南升;晚燕山－早喜山期,陆相伸展盆地建造与叠加改造阶段,岩浆活动热事件的区域特征决定热背景分区;晚喜山期,盆地萎缩,为热流值降低的冷却过程.