大型岩溶热储识别方法与规模化可持续开采技术

为了支持中深层地热资源取暖产业化发展,寻找热资源储量大且易于开发利用的地热聚集区和研发相应的高效率可持续开发利用的关键技术至关重要。经过20年的探索与实践,在继承和发展的基础上,我们完善了地热系统源通储盖分析理论原理和地热储层聚热机理的识别方法。在华北牛驼镇凸起上确定了首个大型岩溶热储,并且提出了二元聚热模式,在原有模式上发展为沉积盆地中低温对流-传导复合型地热系统。这是在华北克拉通独特地质构造-热背景上形成的渤海湾盆地特大型地热聚集系统。这个以中上元古界雾迷山组碳酸盐岩为主体的岩溶热储,储层厚度大,温度高、储层孔渗性好、水质优、易开采、好回灌。针对这类地热资源可持续开采而研发的采灌优化设计技术和动态监测与数值模拟技术,形成了一整套热储开采技术。我们基于政、产、学、研相结合的思路,自2009年起,在河北雄县实施了百万平方米级中深层水热型地热清洁取暖示范工程。经过5年左右的建设,于2014年被国家能源局认定为"雄县模式",并向全国推广。该项目超过了冰岛的雷克雅未克地热取暖项目,是迄今为止世界上最大规模的同类地热取暖工程。经过5年以上的运行监测和检验,项目实现了百分之百回灌的高质量发展标准,是真正意义上的地热清洁取暖示范工程。基于大华北地区和全国同类热储的对比研究,我们发现类似的热储还有很多,技术推广应用的前景广阔。

巩义伊洛河盆地东部岩溶热储地热资源评价

巩义伊洛河盆地东部岩溶热储地热资源调查范围包括巩义市城区及外围城市规划区,面积319.66 km^(2)。此次研究查明了巩义伊洛河盆地东部的地热田类型、分布范围、地热资源埋藏特征、地热资源储量,评价了其开采利用价值。研究可为城市建设和地方经济发展开发利用地热资源提供技术支持。

鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带寻找深部岩溶地热水新突破

鄂尔多斯地块与汾渭地堑的接壤地带共分布有3个岩溶水流系统,本文以处在该地带的河津—韩城岩溶水流系统为研究重点,共施工完成5眼深部岩溶地热井进行地热勘查。采用以地震勘探为主,电测深勘查、静电a卡法勘查为辅的物探方法,查明了勘查点4000 m以浅沉积的地层,在鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带(韩城地区)新发现深部岩溶地热水,结果显示:该类岩溶水赋存于奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙热储之中,热储埋藏较深,处于深部岩溶水缓慢交替带,沉积类型属盆地沉积埋藏型。该项发现更新了岩溶水缓慢交替带的赋存深度,并使得2000~3000 m以深岩溶地热水的研究成为了一个新的探索方向,填补了陕西省东北部地区开发深部岩溶地热水的空白,在韩城地区开辟了一个地热资源开发利用新区,为当地带来了极佳的经济效益和社会效益。