中国油田地热开发利用现状与发展方向

基于中国地热发展现状、地热资源赋存和分布特点、不同地热开发方式对比,分析了油田地热资源开发利用潜力,并探讨了中国地热产业,尤其是油田地热未来的发展方向。研究结果表明:(1)中国的地热资源较为丰富,以中低温地热资源为主。浅层地热资源分布全国;中低温地热资源分布于沉积盆地、东南沿海和隆起山区,在不同深度形成了大面积分布的含地热水的热储层,为水热型地热资源;高温地热资源集中分布在西藏南部、四川西部、云南西部和台湾地区。中国浅层地热能资源(浅于200 m)年可开采量折合7×10^(8)t标准煤。(2)由于浅层地热能开发利用的环境与效率问题、深井直接换热的效率问题,以及干热岩开发利用的技术瓶颈问题,中深层水热型地热资源将是当今中国地热资源开发利用最主要和最现实的领域。(3)油田地热开发中形成了地热资源勘查与评价、砂岩地层回灌、废弃井改造为地热井、高温钻完井等一批关键技术,均在大型地热开发项目中得到成功应用。油田拥有丰富的采出水资源,可以直接利用,大量的废弃井或低效油井可以通过工艺改造为地热井进行地热资源开发,从而降低地热开发成本,提高地热项目的经济性。(4)油田地热除用于油田生产用能替代和清洁供暖外,中低温地热发电、氦气等伴生资源的开发、废弃油气藏储热和CO_(2)封存等领域的发展潜力巨大,地热综合开发利用是油田地热未来发展的主要方向。

华北地区基岩热储回灌段地温场变化特征及热源分析

选取华北平原区典型基岩地热田—献县地热田作为研究对象,对基岩热储回灌井进行了垂向温度场监测,论述了供暖季后回灌井地温场的变化特征,并根据获取的地热地质数据对基岩热储回灌段温度恢复的热源进行了综合分析。研究结论表明:供暖季内持续的低温回灌会造成回灌井内回灌段热储温度大幅降低,并且在非供暖季内热储温度恢复速率缓慢;献县地区供暖季后基岩热储温度恢复的主要热量是热储层外围同层相对高温的地层传导以及同层相对高温地热流体流动所带来的热量;华北基岩热储集中开发区更应该合理布设开采井与回灌井,以增加热储有效使用寿命。

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。

基于层次分析法的地热资源评价体系研究——以河北省曹妃甸地区中深层水热型砂岩储层为例

为定量评价目标区域中深层水热型地热资源品质,以沉积盆地内中深层水热型地热资源为研究对象,以地热资源品质评价为主要内容,深入分析地热地质条件、地热资源量和地热流体质量3个部分。选择对地热资源影响较大的16项指标,使用层次分析法对每项指标进行权重赋值,将中深层水热型地热资源划分为三级7类。Ⅰ级区域为资源优势区,可进行高效开发;Ⅱ级区域为资源富集区,满足工业开发要求;Ⅲ级区域为资源不富集区,最终形成一套可量化评价的资源评价体系,为地热资源是否可进行利用提供数据分析结论。通过河北省唐山市曹妃甸区地热供暖项目的实际应用效果作为案例,验证了评价体系的针对性、实用性。

永城市寒武奥陶系地热资源赋存特征

地热资源是一种可以再生的绿色能源,其凭借储量大、分布广、低碳环保、利用价值大等优势,近年来受到人们的广泛关注。当前,地热资源的开发利用是全球可再生能源发展的优先方向之一。永城市位于河南省最东部,受区域构造影响,地热资源丰富,尤其是寒武奥陶系地层。本文以永城市为例,结合区域地质背景,分析地热地质特征,采用热储法计算地热资源储量,从而明确寒武奥陶系地热资源赋存特征,推进地热资源可持续开发利用。

基于热储法的卜南堡地热田地热资源评价及利用方向研究

卜南堡地热田内地热资源丰富,但区内缺少对地热资源量的科学性评价,导致区内地热资源开发利用程度较低。通过分析区内地热地质条件,初步圈定了资源量范围,并利用热储法对雾迷山组热储层的地热资源量、可开采量进行了计算。卜南堡地热田地热资源量为8.422×10^(17)J,折合标准煤2.874×10^(7)t,地热水储存量为374.300×10^(6)m^(3);100 a内可开采地热资源量为4.211×10^(16)J,折合标准煤1.437×10^(6)t,地热水可开采量为281.716×10^(6)m^(3),属于中型低温热田。区内地热水不能作为生活饮用水、农田灌溉水和渔业用水,适宜作为理疗用水、供暖和天然矿泉水使用。

华晨宝马新世代工厂零碳供热方案探析

针对华晨宝马铁西新工厂周边能源资源整合进行分析,从项目建设地周边可利用资源分布情况,到能源分类禀赋及热负荷分配,再结合宝马需求情况,基于实际情况,探讨了解决工厂零碳供热的可行性。

雄安新区高阳低凸起区雾迷山组热储特征与高产能地热井参数研究

雄安新区范围内高阳低凸起地热资源条件优越,以往对高阳低凸起勘查开发利用较少。目前利用热储主要为浅部馆陶组砂岩,对于雄安新区规划建设迫切需要探测高阳低凸起深部热储,寻找高品质地热资源。本文以位于高阳地热田中北部的D35孔为依托,通过抽水试验、水样测试分析,研究雾迷山组热储岩溶热储的热储特征、主要参数等。主要结论为:①D35孔蓟县系雾迷山组裂隙岩溶热储,岩性主要为白云岩、泥质白云岩。裂隙(水层)总厚度43m,占地层总厚度的19.68%(裂隙率),孔隙度平均值为3.93%,渗透率平均值为3.16×10-3μm2;②D35孔在3600~3850 m深度共发育10个岩溶裂隙带,岩溶裂隙总厚度250 m,D35孔孔口水温106.6℃,孔底最高温度116℃;③D35孔抽水试验曲线具有水-汽二相混合特征,完井抽水流量170 m3/h,单井供暖潜力达38.5万m2,为目前发现的雄安新区范围内产能最大地热井。

基于热储法的鲁西平原地热资源评价

鲁西平原地处山东省的西南部,热储层主要有新近系馆陶组、明化镇组,古近系东营组和奥陶系。通过野外勘察和室内分析结果,选取合理的计算参数,利用热储法等对鲁西平原地热资源进行了评价。结果表明鲁西平原地区地热资源量达1.735 5×1021J,折合标准煤5.923 3×1010t;可利用地热资源量达3.252×1020J,折合标准煤1.110×1010t;热储层百年地热水储存量为4.229×1011 m3,地热水允许开发量为4.229×1011 m3。

河南省地热资源综合评价

河南省地热资源类型按照所处的大地构造环境分为沉积盆地型和隆起山地型。计算结果表明,沉积盆地区4000 m以浅储存的地热水总量为82063.23×10^8 m^3,储存热能总量为7734086.01×10^12 kJ。不考虑回灌时,全省沉积盆地型地热可采流体量为92223.93×10^4 m^3/a,可利用热能量196.6×10^12 kJ/a;考虑回灌时,全省沉积盆地型地热流体可开采量5931841.92×10^4 m^3/a,可利用热能量为13003.47×10^12 kJ/a。统计分析显示,按地热流体可采量为92223.93×10^4 m^3/a、地热流体可开采热量196.46×10^12 kJ/a计算,即使按50%利用,其经济效益也是十分可观的。另外,地热开发可带动第三产业经济的发展,产生的间接经济效益更加巨大。

滨海新区地热资源潜力分析及开发利用对策

随着滨海新区战略地位的提高,地热地质工作正面临新的机遇和挑战。该区蕴藏着丰富的地热资源,据估算,滨海新区4000m以内的地热资源储量为2.7×1017kJ,可开采量按100年计相当于15万吨标准煤。文章据已有成果和地热开发利用现状,对本区各热储层尤其是尚处于地热勘查空白的东营组地热资源潜力进行了初步分析,并进行了相应的开采潜力强、中、弱分区,提出初步的地热资源开发利用对策。

热储法在重庆市大学城地热水资源评价的应用

以沙坪坝区虎溪镇大学城地热水资源为研究对象,采用热储法计算其地热资源放热量。首先对区域内地形、地貌以及地热水形成条件进行综合分析,并通过对丰水期、平水期、枯水期3个水期进行(抽)放水试验,得到水力性质、出水量、水温、水位等指标。其次计算相关水文地质参数,确定枯水期最大降深放水时影响半径,最大允许开采量。并在此基础上建立热储概念模型,运用热储法进行评价,从而得出按使用期100年计算热储总放热量,折合成标准煤量以及共可减排CO2量。虎溪镇大学城地热水资源丰富,开采可达到良好的节能减排效果,热储法简便可行,对类似地区的地热资源量的计算具有指导意义。

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。

伊舒断陷盆地(伊通段)地热资源储量计算

伊舒断陷盆地(伊通段)拥有丰富的地热资源,近年来成为吉林省新能源研发的重点对象。根据本区水文地质特征、构造特征及物源补给条件,将工作区划分为两个地热田及一个空白区,两个地热田分别为马鞍山地热田、三家子地热田。查明两个地热田地热资源储量,对伊通地热资源的开发利用规划具有指导性意义。本文主要通过热储法计算资源储量,得出本区地热资源总储量为3.60×10^(15) kJ。储量较为丰富,可用于地热资源开发利用。

太原盆地岩溶热储地热资源评价

太原盆地断裂构造发育,地热资源丰富,是我国具有代表性的中低温地热田,故太原盆地地热资源的整体评价对其大规模的开发利用具有重要意义。以太原盆地构造演化分析、地震和电法等剖面解释、最新钻井测井解释成果为研究基础,以盆地二级构造单元为划分依据,采用“热储体积法”将太原盆地划分为8个地热田并作为评价单元。针对8个评价单元的寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶热储进行了精细评价。综合评价得出太原盆地碳酸盐岩岩溶热储具有热储盖层稳定、埋深浅、储集层段多、储量大等特点。表现为岩溶热储上覆盖层厚度400~2000 m,储集层从老至新依次发育了奥陶系峰峰组、上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组和寒武系凤山组、长山组6套主力含水层段。地温梯度一般为3~4℃/100 m之间,热储温度为30~80℃。在此基础上,根据地热田热储面积和厚度、热储温度、孔隙度、比热容和密度等参数,计算西温庄地热田地热资源量,得出太原盆地可采资源量13.84×108 GJ,折合标煤4721.9×104 t,初步摸清了太原盆地的地热资源分布规律以及资源量。

界首市规划中心城区地热资源评价及开发利用建议研究

界首市地热资源丰富且易于开发利用。根据已有勘查项目成果[1],简要阐述界首市区域地质背景,建立地热概念模型,选取合理的计算参数,利用热储法对界首市规划中心城区[2]地热资源量和可利用地热资源量进行初步估算,并针对地热资源的开发利用提出建议。结果表明:界首地热资源储量丰富、利用潜力大,评价区范围1 500 m以浅的馆陶组(N1g)地热资源量为2.057×1018 J,可利用地热资源量为3.085×1017 J,界首组(E2j)热储地热资源量为6.009×1017 J,可利用地热资源量为6.009×1016 J。从合理开发利用地热资源的角度考虑,区内地热井的合理井距为2 845.96 m。评价结果对界首市节能减排、改善环境具有重要意义。

热储法在地热资源评价中的应用——以重庆巴南区地热田为例

地热水资源评价一直是重庆市地热水资源勘查开发利用中的难点和重点,目前尚无普适性的计算方法。本文以重庆市巴南区地热田为例,采用热储法计算其地热资源储存量。首先对巴南区地热田范围进行划分,其次厘定各类计算参数,在此基础上用热储法计算其地热资源储存量(静储量),并对其进行评价,从而得出区内热流体储存总量为85.69×108m3,折成标煤8152万吨,可减排18749.6万吨CO2。可见,巴南区地热资源非常丰富,热储法简便可行,对类似地区的地热资源量的计算具有指导意义。

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)2000 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℃,2000 m以浅地热流体资源储存量为24560.08×10^8 m^3、热能储存量为104123.24×10^16 J,地热流体可开采量为4234.58×10^4 m^3/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。

焦作—商丘断裂永城段地热资源评价

焦作—商丘断裂是长期活动壳断裂,垂直落差1000~2000 m,具有良好的地热地质条件及热储层。焦作—商丘断裂永城段区域为了使用地热这种优质的可再生资源,对该区域的地质背景、地热地质条件、热储赋存条件进行了分析与研究,分析了该区具有经济价值的下古生界寒武—奥陶系岩溶裂隙热储层的赋存特征。结合水文地质资料,对发育良好、水量丰富、埋深适中、具有开发利用价值的寒武—奥陶系热储层的地热资源量进行了计算,并对区域地热资源的开发利用及节能减排进行了评价。

基于“井筒效应”的热储水文地质参数计算及可采资源量评价分析

以往地热资源调查评价过程中,一般单井稳定流抽水试验直接采用试验测量静水位埋深、水温用于公式计算,求取热储水文地质参数。但实际热储抽水试验过程中温度会随着试验时间延续而不断升高,而水的密度与温度变化却成反比,尽管井内水位上升或保持不变,但热储压力却下降,这种现象称之为“井筒效应”。对抽水试验热储水位、水温校正后消除“井筒效应”,再进行水文地质参数计算,能够提高热储可采资源量评价精度,对今后类似热储水文地质参数计算及可采资源量评价起到借鉴作用。