“双碳”背景下我国干热岩资源勘查技术现状及展望

干热岩资源作为地热资源的重要赋存形式,属于新兴地热能源,因其能量巨大、分布广泛、清洁低碳、热能稳定持续的优点被看作是极具开发前景的战略性接替能源。在“双碳”背景下,开发干热岩地热能在调整能源结构、完善清洁能源供给体系和推进生态文明建设方面具有重大现实及战略意义,干热岩资源勘查是其开发利用深度与广度的前提和基础。在论述我国干热岩资源分布概况和现有开展的勘探工程成果的基础上,阐述了目前常用于干热岩资源勘查的遥感、地球物理、地球化学技术的机理、研究进展及优缺点,单一勘查技术均有一定的局限性和适用性,提出了今后应从加强地热勘查技术综合应用、新勘查技术开发研究、高精度探测设备研制等方面开展攻关研究,从而提升干热岩资源勘查与评价程度和精度,以期对我国未来干热岩资源勘查及开发利用提供技术参考和借鉴,为促进我国节能减排、能源结构调整以及缓解能源资源压力提供支撑。

美国能源部地热钻井技术研发最新部署及干热岩开发示范创新实践

与其他主要的可再生能源相比,地热能是唯一能够提供基本负载电力的能源。干热岩是指不含原生水或含少量水的高温深部岩体,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量可观的地热能。干热岩型地热资源的开发面临两方面主要技术挑战,一是花岗岩和玄武岩等极坚硬岩石对机械钻速的限制,二是钻井所处地层温度超过随钻测量和旋转导向等工具电子设备的运行温度上限。近年来,美国能源部资助的FORGE计划犹他州项目为测试新的钻头技术和优化钻井作业流程提供了机会,以逐步提升机械钻速并降低钻井成本。本文综述了美国能源部地热技术办公室近年发展规划中对地热钻井技术研发的部署,重点分析了犹他州项目在钻井实践过程中对基于物理限制因素重新设计的工作流程的应用,总结了美国能源部围绕地热钻井技术开展的多次规划编制以及部署实施的相关项目涉及的主要领域,以及犹他州项目在探索和实践钻井作业流程优化方面取得的认识。

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。

利津干热岩型地热资源调查评价关键技术研究

干热岩型地热资源是储量大、用途广的新型、可再生绿色能源,对其进行调查评价意义重大。本次从区域干热岩靶区选址、物探、钻探、岩芯取样测试、综合测井、抽注水试验、目的层压裂、热储评价等方面,系统地总结分析了干热岩型地热资源调查评价中涉及的关键技术。同时以利津干热岩GRY1孔进行说明,结果表明:虽然其天然裂隙率及渗透性较差,但经水力压裂后其渗透系数有大幅提高,压裂模式属于人工高压+天然裂隙复合压裂模式,在可控的孔口压力下能获得较大的注入水量,有利于干热岩资源的开发利用;干热岩做压裂试验时应选取天然裂隙发育段作为压裂试验的目的层,陈庄潜凸起区内埋深5000m范围内干热岩蕴藏的热资源量为2.654×1020J,折合标准煤90.21亿t;可利用资源量为5.29×1018J,折合标准煤1.804亿t。该研究对干热岩勘查开发工程场地选址、调查评价等方面具有一定指导意义。

漳州地区干热岩地热资源估算

通过对漳州地区与其中3个重点工作区3~10km深度干热岩地热资源储量进行估算,从定量上得出漳州地区干热岩地热资源非常丰富,取之不尽,用之不竭,开发利用潜力巨大的结论。

苏北盆地干热岩孔地质及测井曲线特征研究与分析

利用测井资料信息丰富、分辨率高的优势,结合岩心和录井分析,对苏北盆地东台坳陷中段柘垛低凸起北东部新近系盐城组、古近系三垛组-阜宁组-泰州组、白垩系浦口组、奥陶系红花园组-仑山组、寒武系观音台组-炮台山组的地层测井响应特征进行分析研究,找寻热储层有利区,为东台坳陷的干热岩进一步勘探开发提供依据。

漳州开发区地热勘查与开发综合利用示范项目探讨

通过对漳州开发区地热勘查与开发综合利用示范项目的深入探讨与研究,对开发区开发中深层地热资源,充分发挥厦门湾丰富的高温干热岩地热资源优势,科学合理探讨开发区干热岩地热勘查与综合开发利用方案,先地热发电,后梯级综合利用,大力发展旅游业,使之成为开发区经济发展的新引擎,达到环保节能、经济腾飞的目标。

我国地热能的开发利用现状、问题与建议

地热能具有储集量大、可再生性、清洁低碳、安全可靠等优势。合理开发利用地热能能有效缓解当前过度依赖化石能源对资源环境造成的压力。本文分析了我国地热能开发利用的现状,以及目前资源开发中存在的技术瓶颈、人才缺乏、资料数据不足等问题,提出应大力加强专业技术的研究,培养高素质的专业人才,切实做好地热资源的勘探和详查,给予地热开发利用项目更多的优惠政策,同时,加强环境监管,实现我国地热行业快速健康发展。

地热开采

地热开采郑锡荣（编译）经过２０年的努力，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家小组，在１９９２年和１９９３年从叶美兹山下方３６００ｍ深入温度高达２３４℃的干岩里抽取出热量来。一连７个半月，科学家每分钟把３７８．５升的水泵经人造岩石缝隙，并于地表取得１７７...

第一性原理思维法在页岩气革命中的实践与启示

我国油气对外依存度不断攀升,通过传统意义上的创新难以满足油气勘探开发大幅增产降本的要求,必须通过革命性、颠覆性的创新来破困突围。在页岩气革命中,基于第一性原理思维法,围绕提高控制储量和降低开发成本两大目标,创新了井工厂钻井、一趟钻钻井、超长水平段水平井钻井等颠覆性创新技术,使钻井周期和作业成本大幅降低,实现了我国首个大型页岩气田——涪陵页岩气田的高效开发。最后,笔者展望了第一性原理思维法在缝洞型碳酸盐岩油气藏和干热岩地热资源开发领域的创新应用,并指出运用第一性原理思维法是未来石油工程技术实现颠覆性创新的重要途径和方法。