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Unsteady temperature field of surrounding rock mass in high geothermal roadway during mechanical ventilation 被引量:2
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作者 张源 万志军 +2 位作者 顾斌 周长冰 程敬义 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期374-381,共8页
To explore the spatial-temporal evolution law of rock mass temperature in high geothermal roadway during mechar^ical ventilation, a series of experiments were conducted based on the physical simulation test system of ... To explore the spatial-temporal evolution law of rock mass temperature in high geothermal roadway during mechar^ical ventilation, a series of experiments were conducted based on the physical simulation test system of thermal and humid environment in high geothermal roadway, which is a method independently developed by China University of Mining and Technology. The results indicate that during ventilation, the disturbed region of the temperature extends gradually from shallow area to deep area in the surrounding rock mass of the roadway. Meanwhile, the temperature increases as the exponential function from shallow area to deep, with steady decrease of the temperature gradient and heat flux. As the ventilation proceeds, the relationship between dimensionless temperature and dimensionless time approximately meets Hill function. 展开更多
关键词 high geothermal mine heat hazard unsteady temperature field evolution law mechanical ventilation
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Prospect of HDR geothermal energy exploitation in Yangbajing,Tibet,China,and experimental investigation of granite under high temperature and high pressure 被引量:2
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作者 Yangsheng Zhao Zijun Feng +3 位作者 Baoping Xi Jinchang Zhao Zhijun Wan Anchao Zhou 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE 2011年第3期260-269,共10页
Hot dry rock (HDR) geothermal energy, almost inexhaustible green energy, was first put forward in the 1970s. The development and testing of HDR geothermal energy are well reported in USA, Japan, UK, France and other... Hot dry rock (HDR) geothermal energy, almost inexhaustible green energy, was first put forward in the 1970s. The development and testing of HDR geothermal energy are well reported in USA, Japan, UK, France and other countries or regions. In this paper, the geological characters of Yangbajing basin were first analyzed, including the continental dynamic environments to form HDR geothermal fields in Tibet, the tectonic characteristics of south slope of Nyainqentanglha and Dangxiong-Yangbajing basin, and the in-situ stresses based on the investigations conducted, and then the site-specific mining scheme of HDR geothermal resources was proposed. For the potential development of HDR geothermal energy, a series of experiments were conducted on large-scale granite samples, 200 mm in diameter and 400 mm in length, at high temperature and high triaxial pressure for cutting fragmentation and borehole stability. For the borehole stability test, a hole of 40 mm in diameter and 400 mm in length was aforehand drilled in the prepared intact granite sample. The results indicate that the cutting velocity obviously increases with temperature when bit pressure is over a certain value, while the unit rock-breaking energy consumption decreases and the rock-breaking efficiency increases with temperature at the triaxial pressure of 100 MPa. The critical temperature and pressure that can result in intensive damage to granite are 400-500℃ and 100-125 MPa, respectively. 展开更多
关键词 hot dry rock (HDR) geothermal energy exploitation high temperature and high pressure cutting fragmentation borehole stability
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世界典型高温地热田回灌经验及对谷露热田回灌井部署的启示
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作者 张松 郑冉 +7 位作者 郝伟林 胡先才 万汉平 胡志华 高洪雷 张健 吴儒杰 唐伟军 《世界核地质科学》 CAS 2024年第4期745-755,共11页
地热尾水回灌是地热田开发过程中必不可少的环节,对热田开发具有重要意义。对世界上不同类型高温地热田回灌策略进行系统梳理,发现不同类型地热田常采取不同的回灌策略:气相为主的气液两相地热田常进行内场回灌;液相为主的气液两相地热... 地热尾水回灌是地热田开发过程中必不可少的环节,对热田开发具有重要意义。对世界上不同类型高温地热田回灌策略进行系统梳理,发现不同类型地热田常采取不同的回灌策略:气相为主的气液两相地热田常进行内场回灌;液相为主的气液两相地热田和水热型地热田常采用内场回灌与外场回灌相结合的方式。重点分析与谷露地热田相似的美国Brady Hot Spring地热田、Beowawe地热田和中国羊易地热田三个水热型高温地热田在生产过程中的回灌情况,对上述地热田在回灌过程中的回灌距离、回灌深度及回灌后对热田生产的影响进行总结。上述地热田多采用同构造回灌的方式进行回灌;一般无特定的回灌距离,常采用内场回灌与外场回灌相结合的方式进行;回灌目的层常选择渗透性好的断裂构造;回灌深度以大于500 m的深层回灌为主。这些热田在回灌过程中,为了达到良好效果,需要平衡生产区的压力下降和热突破之间的关系。结合谷露地热田实际地质情况,认为谷露地热田应该采取同构造回灌,且采用内场回灌与外场回灌相结合的深层回灌方式。初步在热田生产区1 km以外的位置选择3片回灌区域。其中回灌1区是主要回灌区域,位于热田生产区的北侧约1~1.5 km范围内。为了防止发生热突破,需要在回灌井实施过程中,进行回灌试验,尽早确定回灌井与生产区之间的水力联系。 展开更多
关键词 西藏 高温地热田 回灌经验 谷露地热田 回灌井
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西藏谷露地热田ZK401高温地热井钻井工艺技术
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作者 吴儒杰 郑冉 +4 位作者 张松 万汉平 郝伟林 唐伟军 张健 《世界核地质科学》 CAS 2024年第1期117-128,共12页
谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力。ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大... 谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力。ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大,机械钻速低,钻头使用寿命短。自上而下揭露多层热储,其35~41m即可揭露124.8℃中温地热流体,汽水总量约40 t·h^(-1);50~320 m揭露超过120℃的中温热储,汽水总量约30~35 t·h^(-1);320~1320 m揭露186.9℃高温热储,汽水总量高达348 t·h^(-1),具有热储埋深浅、温度高,断裂构造发育,地层出水量大的特点,高温及水侵作用致使钻井液极易失效,井喷风险大,安全钻井难。为解决上述钻井施工难点,进行了高温地热钻井关键技术研究。通过采用异形齿PDC钻头和岩石热裂提速技术,使单只异形齿PDC钻头进尺较同规格牙轮钻头提高了23%~48%,使三开井段花岗岩类地层的平均机械钻速提升至3.18 m·h^(-1)。通过优化井身结构,采用简易控压钻井技术,利用低温清水作为二开及三开钻进循环钻井液,达到了及时发现并有效保护热储层和控制井喷风险的目的;实现了ZK401井在520 m揭露186.9℃高温热储且汽水总量达348 t·h^(-1)苛刻条件下的安全、持续钻进,且非生产时间较采用常规钻井技术的邻井缩短了37%,极大地降低了钻井成本,提高了高温地热资源的可开发利用潜力。为后续该区域乃至其他地区解决高温地热井钻井施工提供参考。 展开更多
关键词 谷露地热田 钻井工艺 简易控压钻井 高温地热井 井喷
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基于工业物联网的地热井阻垢剂加注装置研制
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作者 郝伟林 水乾锋 +1 位作者 唐添 王洪辉 《自动化与仪表》 2024年第5期117-122,156,共7页
为解决西藏地区高温地热井结垢问题,该文研制了一套基于工业物联网的阻垢剂加注装置,设计了五层架构:现场层、控制层、操作层、管理层、企业层。现场层、控制层、操作层为本地系统,基于S7-1200、触摸屏、WinCC界面实现阻垢剂加注现场监... 为解决西藏地区高温地热井结垢问题,该文研制了一套基于工业物联网的阻垢剂加注装置,设计了五层架构:现场层、控制层、操作层、管理层、企业层。现场层、控制层、操作层为本地系统,基于S7-1200、触摸屏、WinCC界面实现阻垢剂加注现场监控,并通过西门子工业网关(IoT 2050)向云服务器传输加注压力、流量、深度等生产数据。管理层、企业层为远程系统,通过生产执行系统(MES)监控多个地热井的阻垢剂加注装置,进行多井联产管理。该装置在西藏谷露某地热井进行现场测试,阻垢剂加注流量调节范围可达0~60 L/h,压力0~2.5 MPa,深度0~300 m,可以满足实际需要。 展开更多
关键词 工业物联网 高温地热井 阻垢剂加注 工业网络
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藏南高温地热水锂资源及其提取利用技术经济性探讨
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作者 周总瑛 罗璐 靳迪 《矿产综合利用》 CAS 2024年第1期85-91,共7页
这是一篇地球科学领域的论文。基于藏南高温地热水锂资源分布特征、成因机制、锂提取技术和经济性研究不足。本文通过板块构造分析、地热水组分测试、盐湖锂提取技术的适用性对比分析和建立地热水提取锂的经济评价模型,取得了如下成果:... 这是一篇地球科学领域的论文。基于藏南高温地热水锂资源分布特征、成因机制、锂提取技术和经济性研究不足。本文通过板块构造分析、地热水组分测试、盐湖锂提取技术的适用性对比分析和建立地热水提取锂的经济评价模型,取得了如下成果:(1)藏南地热水锂主要分布在雅鲁藏布江深大断裂带两侧及其南部,富含锂花岗岩围岩淋滤和岩浆热液,为富锂地热水的形成提供了丰富的锂来源;(2)根据地热水锂具有低浓度和低镁/锂比的特性,选择了萃取法和沉淀法两种技术用来提取地热水锂元素;(3)以古堆地热田某地热井,其地热水锂浓度为23.5mg/L,采用萃取法工艺提锂为例,建立经济评价模型,采用现金流量法对经济性进行评估,经济评估结果表明,当碳酸锂价格不低于25万元/t情况下,地热水提锂项目具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 地球科学 高温地热水 锂资源 提取技术 经济评价
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考虑喷射混凝土耐热性能的高地温隧道支护结构研究
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作者 罗明睿 陶亮亮 +3 位作者 曾艳华 欧灶华 崔圣爱 叶跃忠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期170-179,共10页
为获得适用于高地温隧道的支护特征曲线,依托某隧道,模拟高地温环境,通过材料组配设计、室内试验等手段,对喷射混凝土耐热性能进行研究。结果表明:配合比为0.45,使用无碱速凝剂、单掺20%矿粉的喷射混凝土,在35℃养护下性能较好。与标准... 为获得适用于高地温隧道的支护特征曲线,依托某隧道,模拟高地温环境,通过材料组配设计、室内试验等手段,对喷射混凝土耐热性能进行研究。结果表明:配合比为0.45,使用无碱速凝剂、单掺20%矿粉的喷射混凝土,在35℃养护下性能较好。与标准养护条件相比,28 d抗压强度提高了10%,劈拉强度提高了14%。对岩石表面湿润后的干热环境下,其与岩石的黏结强度较高,较标准条件下,强度提高了44%。单掺矿粉替代水泥可降低水化热,在高温环境中能略微提升混凝土的各项性能。喷射混凝土具有明显的时变特性,考虑其时变特性可有助于合理支护时机的选取。研究成果有助于解决高地温隧道的热害问题,亦可为工程中相似热害环境支护问题提供参考。 展开更多
关键词 高地温隧道 喷射混凝土外掺料 无碱速凝剂 力学性能 黏结强度
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基于工人生理参数的隧道施工湿热环境分级研究
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作者 戴梁 贾朝军 +2 位作者 施成华 雷明锋 郑艳妮 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期1251-1261,共11页
为解决高地温隧道高温高湿施工环境对施工人员的健康危害问题,降低施工过程中的风险,对我国某高地温隧道施工现场空气干球温度、空气相对湿度、湿球黑球温度(简称WBGT指数)及进行中等强度劳动的20名施工工人的上臂皮肤温度和心率进行多... 为解决高地温隧道高温高湿施工环境对施工人员的健康危害问题,降低施工过程中的风险,对我国某高地温隧道施工现场空气干球温度、空气相对湿度、湿球黑球温度(简称WBGT指数)及进行中等强度劳动的20名施工工人的上臂皮肤温度和心率进行多组实时连续监测。基于实测数据及数学规划法,将该高地温隧道湿热环境划分为低风险、较低风险、中风险、较高风险、高风险5个等级,确定各等级下的湿热环境参数阈值。结果表明:1)该高地温隧道施工环境中空气干球温度、空气相对湿度、WBGT指数的低风险阈值分别为26℃、30%、20℃,中风险阈值分别为37℃、64%、32℃,高风险阈值分别为43℃、81%、40℃。2)进一步计算得到不适指数、热指数和相对应变指数的中风险阈值分别为25.42、26.31、0.28℃;高风险阈值分别为28.59、35.30、0.38℃。 展开更多
关键词 高温隧道 环境参数 生理参数 数学规划法 湿热环境分级
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西藏南部古堆高温地热田水化学特征及其成因研究
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作者 王晨光 郑绵平 +6 位作者 张雪飞 邢恩袁 叶传永 任建红 黎明明 何江涛 王丰翔 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期558-578,共21页
作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、... 作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡和日若地热显示区,其中布雄朗古、杀噶朗噶地热显示区地热活动最为强烈。古堆地热田沸泉和热泉的水化学类型主要为Na-Cl型,温泉和冷泉的水化学类型主要为Na-Cl-HCO_(3)、Na-HCO_(3)-Cl和Na-HCO_(3)型,地表水化学类型主要为Ca-Mg-SO_(4)-HCO_(3)和Na-Ca-Mg-SO_(4)-Cl-HCO_(3)型,这些不同的水化学类型可能反映其不同的成因和物质来源;K-Na地温计显示布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡有相似的热储温度(最高可达240.56℃),且明显高于石英和K-Mg地温计计算结果;除了部分沸泉,多数地热水在Na-K-Mg三角图中的投点都远离完全平衡线,表明地热水在从热储上升至地表的过程中没有达到完全的化学再平衡,可能与冷水发生了混合;通过对地热流体特征元素的分析发现Cl、Na、K、SiO_(2)、B、As、Li、Rb、Cs和F是古堆地热流体的特征化学组分,Cl和其他特征化学组分之间良好的线性关系,表明了深部母地热流体的存在;通过对古堆地热流体焓-氯图解的分析表明古堆地热田深部可能存在两类不同的母地热流体,其Cl含量、焓值和对应的温度分别为567 mg/L、1562.5 J/g、335.5℃和697 mg/L、1250 J/g、282.5℃,并且古堆地热田的母地热流体可能是通过与围岩的热传导、沸腾或者与浅部地表冷水混合的冷却方式上升至地表形成不同温度、水化学类型和活动强度的热泉,本研究对深入认识我国西藏南部高温富锂地热系统的水化学特征和形成过程具有重要理论意义,同时对将来合理利用我国西藏南部清洁地热能和地热型锂资源具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 西藏南部 古堆高温地热田 水化学特征 成因
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基于热源量化的高温隧道动态综合降温措施研究 被引量:1
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作者 祁占锋 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期987-996,1015,共11页
为了实现高温隧道降温措施动态化、精准化设计,基于理论分析和现场实测,依托某高岩(水)温铁路隧道,对隧道内的高温热水、围岩、施工机械、水泥水化、爆破、施工人员散热量及不同降温措施冷量进行了理论分析研究,并根据风流温度和能量平... 为了实现高温隧道降温措施动态化、精准化设计,基于理论分析和现场实测,依托某高岩(水)温铁路隧道,对隧道内的高温热水、围岩、施工机械、水泥水化、爆破、施工人员散热量及不同降温措施冷量进行了理论分析研究,并根据风流温度和能量平衡原理得到了不同工况下高温隧道的冷量缺口。结果表明:高温围岩和超高温热水是隧道内的主要热源,其中高温热水散热量比例达到总散热量的50%以上;洞内放置冰块产生的冷量较小,通风带来的冷量较大,但其冷量会随着通风距离的增加而减小,其衰减规律可用二次曲线近似表示;200 m^(3)/h高温热水理论计算得到的换热风流温度31.8℃与现场实测温度31.0℃基本吻合。本文采用的分析方法获得的冷量缺口可作为选择机械制冷和降温措施动态化设计的理论依据,也可为类似的高温隧道降温设计提供参考。 展开更多
关键词 高地温隧道 热源量化 冷量分析 动态降温措施 环境控制
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北京小汤山地区第四系高氟地下水与地热水关系研究 被引量:1
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作者 刘宗明 孙少游 +2 位作者 马静晨 郭帅 李翔 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-72,共10页
北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四... 北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四系地层直接接触并形成水力“天窗”,受构造应力影响在热储层发育大量张性裂隙,加之上覆第四系盖层结构松散且厚度较薄,导致该区成为地热富集带;在高温高压环境下,地热水中氟化物含量普遍较高,地热水上涌同第四系深层地下水发生热流-冷流的混合作用,导致第四系深层地下水中氟化物含量升高,形成第四系高氟地下水。 展开更多
关键词 城市地质 高氟地下水 地热水 热储层
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西藏南部地热型锂资源特征与分布规律
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作者 罗璐 周总瑛 +2 位作者 朱霞 何春艳 刘慧盈 《矿产综合利用》 CAS 2024年第4期35-42,共8页
这是一篇矿业工程领域的论文。西藏南部是我国高温地热带的主要分布区之一,拥有丰富的地热资源。地热水化学分析测试结果显示,西藏南部高温地热带地热水中的锂含量最高可达34.51 mg/L,地热锂的相对丰度明显优于北美西部高原的克莱顿谷... 这是一篇矿业工程领域的论文。西藏南部是我国高温地热带的主要分布区之一,拥有丰富的地热资源。地热水化学分析测试结果显示,西藏南部高温地热带地热水中的锂含量最高可达34.51 mg/L,地热锂的相对丰度明显优于北美西部高原的克莱顿谷和南美安第斯高原的乌尤尼等世界典型的高原型盐湖卤水锂的相对丰度的盐湖卤水,镁锂比大部分小于3,有利于卤水提锂。西藏南部高温地热带地热水中锂含量较高的区域均分布在雅鲁藏布江缝合带及其以南地区,与富锂岩石的分布范围一致,同时雅鲁藏布江缝合带及其以南地区地热水的Cl-Na型地热水比北部的更多,南部地热水的TDS更高,循环路径更长。根据地热水的氢氧稳定同位素和周围富锂盐湖卤水中锂的物源推断了地热水锂的物源主要有两种,分别是地热水对富锂岩石的溶滤作用和岩浆分异过程中形成的富锂岩浆热液。 展开更多
关键词 矿业工程 西藏南部 高温地热带 地热型锂资源
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高地热环境对铁路隧道混凝土性能的影响机理及评价指标
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作者 董昊良 李化建 +4 位作者 温家馨 杨志强 王振 黄法礼 易忠来 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期86-97,共12页
针对高地热隧道内铁路工程混凝土的性能劣化问题,本文系统总结了高地热环境对铁路工程隧道喷射混凝土、隧道衬砌混凝土和无砟轨道混凝土的影响,对比了不同结构类型隧道混凝土的劣化特征,提出高地热、列车荷载或侵蚀性盐类耦合作用下的... 针对高地热隧道内铁路工程混凝土的性能劣化问题,本文系统总结了高地热环境对铁路工程隧道喷射混凝土、隧道衬砌混凝土和无砟轨道混凝土的影响,对比了不同结构类型隧道混凝土的劣化特征,提出高地热、列车荷载或侵蚀性盐类耦合作用下的铁路隧道混凝土劣化是未来高地热铁路隧道需要关注的重点。从孔结构、微观特征和物相组成等角度得出,高地热环境下铁路隧道混凝土性能劣化的原因是高温下混凝土浆体结构疏松以及水化产物分布不均匀。建议以混凝土导热系数、强度损失比作为高地热环境铁路隧道混凝土性能的评价指标,指出具有较低导热系数的相变材料混凝土和地质聚合物混凝土是未来解决高地热环境下铁路隧道混凝土性能劣化问题的有效途径,可为高地热环境下铁路隧道混凝土的施工和安全服役提供参考。 展开更多
关键词 高地热 喷射混凝土 衬砌混凝土 无砟轨道混凝土 影响机理 评价指标
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基于混凝土强度的高地热隧道隔热层厚度研究
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作者 郭利民 段俊哲 +1 位作者 夏才初 常文江 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期161-167,共7页
随着“长大深”隧道的发展,越来越多高地热隧道得以建设。高地热作为典型的不良地质之一,不仅会给隧道施工带来不便,还会严重危害隧道结构的安全。为减小高温对高地热隧道的不利影响,首先,调研相关文献,明确了温度与衬砌混凝土强度之间... 随着“长大深”隧道的发展,越来越多高地热隧道得以建设。高地热作为典型的不良地质之一,不仅会给隧道施工带来不便,还会严重危害隧道结构的安全。为减小高温对高地热隧道的不利影响,首先,调研相关文献,明确了温度与衬砌混凝土强度之间的关系;然后,以西部高原地区某高地热隧道为依托,使用Comsol数值模拟软件建立该隧道的温度场计算模型。通过数值计算得到各工况下衬砌混凝土的平均养护温度,并将其与强度相对应,并从保护衬砌混凝土强度的角度研究了各工况下不同厚度隔热层的作用。研究得到以下结论:(1)根据他人试验结果总结发现,隧道施工时应保证混凝土养护温度低于40℃,否则会严重降低衬砌混凝土的强度;(2)提出高地热环境隧道施工时隔热层的选取方案,55℃以下的地温段,无需使用隔热层;55~65℃地段,推荐使用3 cm隔热层;65~75℃地温段,使用5 cm隔热层;75~85℃地温段,若能保证洞内气温维持在28℃以内,使用5 cm隔热层,否则使用10 cm隔热层;高于85℃的地段,推荐使用10 cm隔热层。 展开更多
关键词 高地热隧道 隔热层厚度 Comsol数值模拟 混凝土强度 养护温度
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莺琼盆地高温高压井地层温度计算方法研究与应用 被引量:1
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作者 王禧润 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第3期663-670,共8页
南海西部海域莺琼盆地地质环境非常复杂,地层温度分布范围较广,最高地层温度超过240℃。目前探井地质设计时地温计算沿用的方法大多是利用最大测井温度或完井测试温度计算的地温梯度来预测井底温度,存在较大的局限性和误差。为了降低井... 南海西部海域莺琼盆地地质环境非常复杂,地层温度分布范围较广,最高地层温度超过240℃。目前探井地质设计时地温计算沿用的方法大多是利用最大测井温度或完井测试温度计算的地温梯度来预测井底温度,存在较大的局限性和误差。为了降低井底温度的预测误差,优化勘探开发地质设计,对随钻测量温度和电缆测井温度的影响因素进行了分析,利用外推法建立了地层温度的计算模型,与测试所得的静止温度基本一致。此外,利用外推法计算得到区域单井的井底温度数据,建立了莺琼盆地不同地质层组的地温梯度模型,同时,采用地质分层组地温梯度累加计算井底温度的方法,对单井井底温度进行预测,预测结果与测试静止温度误差较小。结果表明,利用外推法计算地层温度是正确且可行的,可以用于钻前井底地层温度的预测。 展开更多
关键词 地层温度 外推法 回温速率 高温高压 莺琼盆地 地温梯度
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长白山天池火山地热系统——岩浆囊与隐伏高温地热资源
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作者 张健 范艳霞 +1 位作者 褚伟 何雨蓓 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期557-577,共21页
长白山天池火山是晚新生代中心喷发式复合型层状火山,全新世以来发生过多次大规模喷发,与深部岩浆热扰动活动相关的构造地震、地表形变、温泉气体组份等均显示该火山仍可能再次喷发,是我国东部潜在的高温地热资源区。长白山天池火山周... 长白山天池火山是晚新生代中心喷发式复合型层状火山,全新世以来发生过多次大规模喷发,与深部岩浆热扰动活动相关的构造地震、地表形变、温泉气体组份等均显示该火山仍可能再次喷发,是我国东部潜在的高温地热资源区。长白山天池火山周边地下水十分丰富,具有形成高温水热活动的岩浆囊热源。为探索地壳浅层隐伏的高温地热资源,本文在野外考察基础上,利用地热学方法,计算了该区地层结构与热状态,分析了地表下的火山地热系统。结果表明:长白山天池火山区地下2 km深处的温度在66—110℃之间,12 km深处的温度在313—417℃之间;该区居里面深度较浅,平均深度为12.7 km,居里点温度为375℃,其中长白山天池火山喷发中心和望天鹅火山喷发中心为居里面上隆区;在人工地震基底速度约束下,通过沉积地层重力反演发现,在约3.5—5.5 km深度处存在密度梯级高压带,该高压带与12 km深度处的岩浆囊之间的区域是形成隐伏高温地热资源的有利区域。 展开更多
关键词 长白山天池火山 浅层地热结构 沉积层密度梯级高压带 岩浆囊 高温地热资源
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青海共和盆地花岗岩细观热损伤研究
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作者 解瑾 郤保平 +3 位作者 何水鑫 李晓科 蔡佳豪 贾鹏 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期971-980,共10页
【目的】花岗岩是干热岩地热能主要储藏的岩体之一,研究热及热冲击对花岗岩的损伤机制对于干热岩地热开采有一定的工程及理论意义。【方法】利用偏光显微镜分别对花岗岩从室温缓慢升高至600℃的全过程、在空气中自然冷却和在水中热冲击... 【目的】花岗岩是干热岩地热能主要储藏的岩体之一,研究热及热冲击对花岗岩的损伤机制对于干热岩地热开采有一定的工程及理论意义。【方法】利用偏光显微镜分别对花岗岩从室温缓慢升高至600℃的全过程、在空气中自然冷却和在水中热冲击冷却至室温后的细观结构进行观察,并通过对视野中矿物面积和裂缝数量进行定量分析,来探究升温过程中及经不同冷却介质热冲击后花岗岩的损伤作用。【结果】结果表明:1)花岗岩在升温过程中矿物面积呈现随温度升高而增大的趋势;高温花岗岩经自然冷却后的矿物面积略大于热处理前,而水中热冲击后矿物面积略小于600℃状态下但显著大于热处理前。2)在升温过程中,视野内裂缝总体呈现小裂缝增多→小裂缝贯穿形成的大裂缝增多→大、小裂缝持续增多的规律,且300℃为小裂缝减少、大裂缝增多的临界温度。3)高温花岗岩在水中热冲击后,裂缝总数增加,其中0~100μm的裂缝显著增多;而空气中自然冷却后的花岗岩的裂缝总数减少,且0~100μm的裂缝显著减少,说明对冷却过程反应更敏感的是较短小的裂缝。4)通过对矿物收缩程度、裂纹数量变化的分析,发现高温花岗岩水中热冲击冷却造成的内部破裂更严重。 展开更多
关键词 花岗岩 高温 热冲击 细观结构 干热岩 地热开采
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川西高温地热井的定向施工探索与研究
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作者 陈富强 宋强 《中国井矿盐》 CAS 2024年第2期3-5,共3页
四川川西康定地区地热资源十分丰富,该地区先后施工了ZK201井、ZK203井、ZK206井。从井深200m开始,施工温度急剧升高,并伴有热水蒸汽喷出,热储条件良好。为了进一步开发当地地热资源,充分利用地热储层,提高蒸汽的产量,我单位对超高温定... 四川川西康定地区地热资源十分丰富,该地区先后施工了ZK201井、ZK203井、ZK206井。从井深200m开始,施工温度急剧升高,并伴有热水蒸汽喷出,热储条件良好。为了进一步开发当地地热资源,充分利用地热储层,提高蒸汽的产量,我单位对超高温定向井和水平井的施工进行了多方面的探索和研究,并提出了超高温环境下定向过程中的关键技术难点和解决方法,为现场高温定向施工提供了有力保证。 展开更多
关键词 高温地热井 定向施工 高温螺杆 高温电缆 保温瓶
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冷热交替循环作用后花岗岩渗流特性及微观结构演化规律研究
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作者 李春 马文成 +4 位作者 张纯旺 胡耀青 孟涛 冯淦 靳佩桦 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期712-722,共11页
我国深层地热资源分布广、储量大,具有广阔的开发利用前景。为了探究间歇注水地热开采条件下深部高温储层的渗流特性及演化规律,采用室内试验与微细观分析相结合的方法,对不同温度交替循环作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了试件在不... 我国深层地热资源分布广、储量大,具有广阔的开发利用前景。为了探究间歇注水地热开采条件下深部高温储层的渗流特性及演化规律,采用室内试验与微细观分析相结合的方法,对不同温度交替循环作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了试件在不同围压下渗透率随温度及循环次数的变化规律;结合显微薄片特征和CT扫描重构结果,研究了微观孔裂隙结构随温度及循环次数的演化过程。研究结果表明:(1)不同温度交替循环作用对花岗岩的渗透率存在较大影响,两种冷却方式下花岗岩渗透率随温度的升高逐渐增大,当温度超过400℃时渗透率急剧增大,且遇水冷却条件下的渗透率增幅明显大于自然冷却,遇水冷却循环10次后的参数变化更加显著。(2)应力状态对渗透率具有明显的影响,围压作用下试件内部孔裂隙结构闭合,不同温度交替循环作用后花岗岩的渗透率随着围压的增大呈递减趋势,随着渗透压的增加呈现逐渐增大的趋势。(3)高温-冷却循环作用下花岗岩内部微观孔裂隙逐渐发育,温度梯度应力造成矿物颗粒间的非均匀变形,同时在脱水、相变等物理化学反应的联合作用下产生沿晶裂纹、穿晶裂纹及颗粒剥落等劣化损伤,且随着循环次数的增加,裂纹数目、尺寸及连通程度进一步增大。研究结果可为深层干热岩地热开发及储留层建造提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 地热开发 花岗岩 冷热交替 渗流特性 高温
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天阳盆地高温硬岩地热钻探PDC钻头的研究应用
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作者 王勇军 聂德久 +4 位作者 袁宝宏 袁宝新 赵长亮 张涛 刘振新 《钻探工程》 2024年第6期125-131,共7页
在天阳盆地高温地热钻探施工中,受变质岩系硬岩地层岩性和高温的影响,牙轮钻头机械钻速低、磨损严重、使用寿命短,严重影响钻探施工。对PDC钻头的应用进行了探索研究,针对地层岩性特征,对钻头体、刀翼、剖面轮廓及复合片的选择和布设等... 在天阳盆地高温地热钻探施工中,受变质岩系硬岩地层岩性和高温的影响,牙轮钻头机械钻速低、磨损严重、使用寿命短,严重影响钻探施工。对PDC钻头的应用进行了探索研究,针对地层岩性特征,对钻头体、刀翼、剖面轮廓及复合片的选择和布设等关键技术进行了探索,并在钻探实践中优化改进,研究出了一种抗冲击性能较好、适宜于变质岩系硬岩地层的PDC钻头。有效地提高了机械钻速、降低了钻井成本,为天阳盆地高温地热钻探项目的顺利实施提供了技术支撑。 展开更多
关键词 高温硬岩 地热钻探 PDC钻头 复合片选择和布设
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