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河南驻马店地区中深层地热资源综合信息探查和潜力评价 被引量：1
1
作者 胡剑 王道成 +5 位作者 徐凌 刘蔷 冷济高 高阳 赵雅静 尹超 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期67-75,共9页
河南省地热资源丰富,豫北、豫中地区地热资源勘探程度较高,目前已实现大规模开发利用,但豫南地区地热资源勘探程度较低,钻探资料有限,针对其构造特征、地层分布、地热地质特征和资源潜力研究程度相对薄弱,尚难满足产业化、规模化开发需... 河南省地热资源丰富,豫北、豫中地区地热资源勘探程度较高,目前已实现大规模开发利用,但豫南地区地热资源勘探程度较低,钻探资料有限,针对其构造特征、地层分布、地热地质特征和资源潜力研究程度相对薄弱,尚难满足产业化、规模化开发需要。基于区域地质特征,结合二维地震解释成果,在前人研究基础上,开展了驻马店地区地热地质特征研究、资源评价和有利区预测。研究表明,驻马店构造位于周口坳陷西南部的舞阳凹陷、驻马店—淮滨凹陷、平舆凸起和长山隆起区、南襄盆地东部的泌阳凹陷5个二级构造单元;驻马店地区除正阳、确山位于长山隆起区地热地质条件较差外,其余地区均具有较好的地热资源开发条件;该区发育有新近系、古近系砂岩热储和寒武-奥陶系碳酸盐岩3套层状热储,总静态资源量约为115×10^(15) kJ。预测泌阳县城区、新蔡县城区和驿城区西部热储埋深适中、涌水量大、温度较高,为最具地热资源开发有利区。 展开更多
关键词 地热资源 潜力分析 有利区预测 周口坳陷 泌阳凹陷 驻马店地区
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周口坳陷西南部地热资源赋存特征及开发前景 被引量：1
2
作者 胡剑 王道成 +5 位作者 徐凌 刘蔷 高阳 冷济高 潘良云 曹海丽 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3545-3554,共10页
地热资源赋存特征及成因模式是地热资源开发的重要依据。基于区内各类钻孔、地球物理及地球化学资料,在明确储盖、温度特征基础上,对热源、通道、补给要素开展研究,建立周口坳陷西南部地热系统成因模式,进而评价其开发前景。研究区赋存... 地热资源赋存特征及成因模式是地热资源开发的重要依据。基于区内各类钻孔、地球物理及地球化学资料,在明确储盖、温度特征基础上,对热源、通道、补给要素开展研究,建立周口坳陷西南部地热系统成因模式,进而评价其开发前景。研究区赋存低温沉积盆地型地热资源,幔源热是主要热源,南冷北热,凸起区大地热流高于凹陷区,可达70 mW/m^(2)以上。平均地温梯度为2.8℃/hm左右,为传导型传热,断裂的发育也促进了深部热流的上涌,局部存在热对流增温作用。同位素分析显示补给来自西部低山丘陵的大气降水,在裸露区下渗后沿渗透地层、不整合面向东部运移并被加热增温。新近系、古近系砂岩孔隙、寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶孔洞是流体主要赋存空间。第四系与新近系上部发育的粉砂、黏土沉积构成了良好的隔水隔热盖层。目前新近系开发利用风险最小,热储底板埋深400~1400 m,向北埋深增大,砂地比平均40.9%,水量40~60 m^(3)/h,井口水温43~48℃。最终落实4个孔隙型地热资源开发有利区,3个岩溶型地热资源开发有利区。 展开更多
关键词 地热资源 赋存特征 成因模式 周口坳陷 驻马店市
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CO_(2)地质封存岩石力学问题研究进展 被引量：1
3
作者 于子望 卢帅屹 +1 位作者 白林 郑天琪 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第3期930-942,共13页
温室气体排放导致全球气候变化严重,世界各国正在采取措施缓解碳排放造成的温室效应。二氧化碳捕集与封存(CCS)作为一种大规模的温室气体减排技术正在兴起,并逐渐成为缓解温室效应的最重要手段之一。该技术在实施过程中存在一系列问题,... 温室气体排放导致全球气候变化严重,世界各国正在采取措施缓解碳排放造成的温室效应。二氧化碳捕集与封存(CCS)作为一种大规模的温室气体减排技术正在兴起,并逐渐成为缓解温室效应的最重要手段之一。该技术在实施过程中存在一系列问题,其中注入封存引起的地质力学问题不容忽视。本文综述了CCS中由于注入封存引发的地质力学问题所带来的影响和危害。结果表明:CO_(2)注入引发孔隙压力变化、热应力及化学-力学耦合作用,导致储层岩石强度降低、变形加剧,进而引发地表变形;InSAR技术能够有效监测地表变形,场地微震监测揭示了注入速率与地震活动的直接关联,控制注入速率与压力可有效降低盖层破裂与断层活化的概率;数值模拟是评估场地地质力学风险的主要手段,场地盖层优先选择低渗透、低反应性岩石,可减少泄漏风险,并且需综合断层应力状态规避高活动性断层区域。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 场地监测 数值模拟 岩石力学 热效应
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汾渭地堑中、深层地热资源富集背景与形成机制 被引量：3
4
作者 刘德民 张昌生 +5 位作者 陆婉玲 韦梅华 祁焱雅 刘菲 赵悦 姜淮 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期367-379,共13页
汾渭地堑中、深层地热资源较富集,但其成因机制不明。为了更有效地勘探开发这些资源,首先必须弄清楚其形成的地质背景和热聚敛成因。在前人研究成果的基础上,综合分析了汾渭地堑构造演化与动力学背景,深部热构造特征,源、通、储、盖条件... 汾渭地堑中、深层地热资源较富集,但其成因机制不明。为了更有效地勘探开发这些资源,首先必须弄清楚其形成的地质背景和热聚敛成因。在前人研究成果的基础上,综合分析了汾渭地堑构造演化与动力学背景,深部热构造特征,源、通、储、盖条件,并探讨了其热聚敛机制。印度-欧亚板块碰撞的远程效应形成了汾渭地堑新生代伸展拉张作用;软流圈底辟上涌,上地幔热隆起,莫霍面和居里面抬升,中、浅层低速高导体形成,地壳拉张减薄,固态剪切脆-韧性变形是中、深层地热资源形成的基础。新生代强烈的伸展拉张和特殊的构造格局是有利的控热构造,地幔传导热是目标热储最根本的动态热源,埋藏较浅的上地幔内和壳内的低速高导层是良好的导热体和热能汇集中心,是中、深层热储的直接热源和震源层,切割较深并在新生代具有强烈活动的边山断裂和控盆断裂具有良好的导热功能,是良好的导热构造和释热构造;夹有孔隙极为发育的火山岩的厚层状新生代松散沉积物,具有良好的阻热保温效果,是优质的热盖层。发育韧性剪切变形的变质基底不仅是干热岩型地热资源(固热能)的目标层,也是浅层水热型地热资源良好的热源层。源、通、储、盖四位一体的高效热聚敛地热系统促进了优质中、深层地热资源的形成和富集。 展开更多
关键词 地热资源 地热系统 控热构造系统 形成机制 汾渭地堑
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中深层地热供暖系统运行策略模拟研究 被引量：1
5
作者 赵永哲 赵宝锋 +3 位作者 胡振阳 苟立 杜丁山 刘成路 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期203-212,共10页
【背景】积极利用中深层地热能供暖是实现碳达峰碳中和目标的重要举措。中深层地热供暖系统运行策略的优劣直接影响供暖效果,并对地热供暖系统运行能耗产生重要影响,在利用地热能的同时要避免造成资源的浪费。【方法】依托陕西关中盆地... 【背景】积极利用中深层地热能供暖是实现碳达峰碳中和目标的重要举措。中深层地热供暖系统运行策略的优劣直接影响供暖效果,并对地热供暖系统运行能耗产生重要影响,在利用地热能的同时要避免造成资源的浪费。【方法】依托陕西关中盆地某中深层地热能实际供暖工程,基于TRNSYS瞬态模拟软件建立动态仿真模型,模拟5种运行策略的供暖效果及系统运行能耗,并对温度数据、能耗表现、运行机理进行系统性分析。【结果和结论】结果表明:(1)在供暖季初期及末期采用地热井直接换热供暖模式下的运行策略供暖效果最佳,用户侧房间温度最高32℃,COP峰值可达19;采用地热井加热泵机组梯级利用的供暖运行策略适用于供暖季中期地埋管出水温度逐渐下降时,在短期内可将用户侧房间温度保持在30℃左右,COP值最高为12.75、最低为9.06。(2)单井连续供暖运行后期可采用以热泵机组供热为主的运行策略,短期内可将用户侧房间温度保持在20~28℃,COP值最高为6.99、最低为5.22。(3)此外,在不同应用场景下需根据地埋管出水温度及用户侧房间温度对运行策略进行调整,从综合能耗表现可得出应优先采用地热井直接换热供暖的运行策略,尽量减少热泵机组开启次数及时间。(4)梯级利用应优先开启一台热泵机组、尽量减少热泵机组开启台数。对于单口井供暖的运行策略,在供暖季中后期依赖热泵机组会导致系统能耗增加,条件允许应尽量采取多井间歇运行。研究成果可应用于中深层地热同轴套管式地埋管换热系统运行策略的调整优化,同时可为运行策略的设计提供借鉴。 展开更多
关键词 地热能开发利用 中深层套管式地埋管 TRNSYS模拟 运行策略 梯级利用
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羌塘盆地构造-热演化史研究现状及进展
6
作者 任战利 杨鹏 +6 位作者 祁凯 崔军平 于强 程鑫 黄雷 陈刚 姚举文 《地学前缘》 北大核心 2025年第5期12-27,共16页
盆地热演化史对油气生成、成藏和赋存有重要控制作用,羌塘盆地作为我国大型中生代海相含油气盆地,其热体制和烃源岩热演化史时空差异的不明晰是制约油气勘探取得突破的关键科学问题。本文在对大量文献调研的基础上,结合自己的研究工作,... 盆地热演化史对油气生成、成藏和赋存有重要控制作用,羌塘盆地作为我国大型中生代海相含油气盆地,其热体制和烃源岩热演化史时空差异的不明晰是制约油气勘探取得突破的关键科学问题。本文在对大量文献调研的基础上,结合自己的研究工作,综合分析了与羌塘盆地热演化史研究密切相关的现今地温场、盆地类型和抬升冷却过程、热成熟度和热演化过程、热演化史和生烃史4个方面的研究现状和进展。羌塘盆地“小块体多阶段强变形”的特殊构造特征,导致其原型盆地性质复杂化,并使得不同地区、不同构造单元在沉积沉降变迁、构造变形、不整合面发育、岩浆活动、抬升冷却过程和期次等方面表现出显著差异性。这对盆地构造热体制、烃源岩热演化史以及油气的生成、成藏、保存与破坏产生重要的影响。羌塘盆地后期构造运动和强烈的岩浆活动,对镜质体反射率等热演化指标有重要影响。根据构造和岩浆活动等的不同,将镜质体反射率与深度剖面划分为正常埋藏型、火成岩影响型和断裂影响型等。对盆地构造热演化史恢复有重要影响的盆地类型、不同构造单元抬升冷却历史和差异性认识的不统一,制约了盆地动力学模型的建立和构造热演化史恢复的深化。不同专家获得的热流值和地温梯度差异大,有中、高温型和低温型盆地的不同认识。烃源岩热演化程度的准确确定难度较大,根据已有分析结果,建立了羌塘盆地不同层位烃源岩反射率与热解峰温关系图版,该图版的建立对确定烃源岩成熟度具有重要作用。不同构造单元早白垩世以后改造强度差异大,抬升过程及剥蚀量的差异、埋藏史的差异和热演化史的不同,导致生成期次有一次、二次生烃期次的不同认识和具体时间的明显差异。羌塘盆地南部边缘白垩系与唢呐湖组、康托组之间存在热演化程度间断说明盆地南缘侏罗系烃源岩最大热演化程度是在唢呐湖组、康托组沉积之前达到的。因此,烃源岩热演化程度剖面显示羌塘盆地大部分地区烃源岩主生烃期在早白垩世和以前。针对盆地热演化史研究现状和进展,明确了热演化史研究存在的4个关键问题和进一步的攻关研究方向:(1)构造单元差异性沉降与隆升过程的恢复;(2)羌塘盆地现今地温场和关键时期盆地动力学模型建立;(3)多地质因素(差异性沉降隆升、推覆构造、断裂活动和岩浆活动)对热演化程度的影响;(4)中生界不同构造单元烃源岩热演化史恢复和生烃史差异模式建立。羌塘盆地热演化史研究对探讨青藏高原盆地热动力学演化,建立复杂热演化史和生烃史的时空差异模式,以及在羌塘盆地油气综合评价和勘探工作中取得突破都具有重要意义。 展开更多
关键词 生烃史 盆地热历史 古地温 裂变径迹 镜质体反射率 油气勘探 羌塘盆地
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浙东南火山岩区地热水控矿因素及找矿预测
7
作者 秦海燕 张育志 +2 位作者 王磊 迟宝泉 吴曼云 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期257-260,共4页
地热水又称热矿水,出露地表又称温泉,是一种宝贵的具有多种用途的矿产资源,除利用其热能外,具有不同化学成分和温度的地热水还有很高的医疗价值,对于利用清静能源发展经济、改善环境和提高人民健康水平均有重要意义。中国内地东部有三... 地热水又称热矿水,出露地表又称温泉,是一种宝贵的具有多种用途的矿产资源,除利用其热能外,具有不同化学成分和温度的地热水还有很高的医疗价值,对于利用清静能源发展经济、改善环境和提高人民健康水平均有重要意义。中国内地东部有三个蕴藏丰富地热资源的地热异常区,由南向北分别是东南丘陵一沿海地热异常区、华北一华东地热异常区、东北地热异常区(张健等,2023)。 展开更多
关键词 地热水 找矿方向 控矿因素 浙东南
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青海共和盆地干热岩储层天然裂缝对水力压裂裂缝的影响
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作者 张二勇 金显鹏 +5 位作者 张林友 陈东方 王丹 朱贵麟 程正璞 张重远 《工程地质学报》 北大核心 2025年第5期1760-1773,共14页
干热岩开发目前主要依赖于增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems,EGS)。已有工程实践表明天然裂缝对干热岩储层压裂和连通性起着重要作用。当前对干热岩储层水力压裂裂缝扩展机理已有较多理论与试验研究,但在实际干热岩压裂过程... 干热岩开发目前主要依赖于增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems,EGS)。已有工程实践表明天然裂缝对干热岩储层压裂和连通性起着重要作用。当前对干热岩储层水力压裂裂缝扩展机理已有较多理论与试验研究,但在实际干热岩压裂过程中,结合压裂场地地应力、储层岩石力学非均质性尤其是复杂天然裂缝等因素,综合评价水力压裂裂缝扩展规律的研究仍有待深入。本文依托青海共和干热岩勘查试采工程场地,在对干热岩储层天然裂缝展布规律研究基础上,结合水力压裂施工工况和微地震、电磁法监测数据等,深入分析了青海共和干热岩储层天然裂缝对水力压裂裂缝扩展的影响。地质调查、岩心分析、测井等综合研究揭示,共和盆地干热岩体中发育了以北西和北东向为主的天然裂缝,其空间分布受多期构造叠加控制,呈显著非均质性。在小规模压裂情况下,受自身力学性质的影响,水力裂缝易沿天然裂缝面扩展。随着压裂规模逐渐增大,青海共和试采场地水力裂缝呈现“先沿天然裂缝扩展,然后逐步转为最大主应力控制方向”的扩展特征,且裂缝网络以剪切-走滑型破坏为主。研究成果有望深化干热岩水力压裂扩展机理的相关认识,为优化干热岩水力压裂设计提供决策依据。 展开更多
关键词 青海共和 干热岩 储层改造 天然裂缝 水力压裂 地应力
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三维稳态地温场全信息数值模拟
9
作者 戴世坤 田红军 +4 位作者 贾金荣 张莹 朱德祥 赵文学 蒋凡 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期988-1003,共16页
针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三... 针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三维偏微分方程转化为不同波数下的一维常微分方程进行求解,减少了计算量及存储需求,不同波数之间常微分方程相互独立,具有高度并行性.保留垂向为空间域并引入行波分解,消除了上下边界对模拟区域的影响,具有严格的上下边界条件,且每个垂向深度对应的水平网格任意,具有分辨率高,剖分灵活等特点.水平方向采用二维全信息傅里叶变换,获得异常场的正确波数谱信息,再对异常场所有的波数谱信息进行二维全信息逆变换,从而得到空间域的异常场.该方法在水平方向不存在截断效应,相对于标准FFT和Gauss-FFT,没有丢掉任何波数谱信息;每个单元利用一维形函数的高精度解和傅里叶变换的高效性,实现了高效、快速和准确地模拟三维偏微分方程描述的物理信息.本文设计棱柱体,对比数值解与解析解结果,验证了本文算法的正确性,分析异常场的波数谱分布特征,总结波数选取规律,同时对比本文算法与有限单元法、Gauss-FFT的计算精度与效率.设计高、低热导组合模型,进一步讨论边界条件的影响.最后设计任意起伏地形,说明本文算法对任意复杂地形下的适应性,为任意复杂条件大规模、高效、精细化反演成像、定量解释和人机相互解释奠定了基础. 展开更多
关键词 三维稳态地温场 全信息正反变换 波数谱信息 全信息数值模拟 任意起伏地形
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雄安新区容东片区地热采灌井距快速确定方法
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作者 杨艳涛 周莹 +3 位作者 王心雨 秦立涛 李振兴 韩暖 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第4期388-395,共8页
地热作为清洁、可再生的能源,在实现“双碳”目标中具有重要作用.中国雄安新区地热资源丰富,但在开发利用中采灌井距的快速确定方法尚不成熟.本研究以雄安新区容东片区为研究对象,基于单井开采权益保护半径法,探讨热储层厚度、单井产量... 地热作为清洁、可再生的能源,在实现“双碳”目标中具有重要作用.中国雄安新区地热资源丰富,但在开发利用中采灌井距的快速确定方法尚不成熟.本研究以雄安新区容东片区为研究对象,基于单井开采权益保护半径法,探讨热储层厚度、单井产量和孔隙度对采灌井距的影响.研究发现,热储层厚度和单井产量是影响井距的主要因素,敏感度系数分别介于0.41~0.61和0.43~0.56,而孔隙度的影响较小,敏感度系数仅为0.01.基于此,建立以热储层厚度和单井产量为核心的地热井采灌井距快速查询表,并拟合简化计算公式,简化井距计算过程,为施工采灌井距的快速确定提供了便捷的途径.该方法可为地热采灌井距设计提供参考依据,同时为推动地热资源科学规划、绿色开采和可持续开发提供有力支撑. 展开更多
关键词 地热资源 采灌井距 单井开采权益保护半径 热储层厚度 单井产量 孔隙度
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地热计算器:面向地热场景的数值模拟软件
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作者 孔彦龙 田小明 +6 位作者 黄永辉 蔡皖龙 孟博言 刘昌为 王中鹏 庞忠和 汪集暘 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期214-223,共10页
地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需... 地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需求。此外,现有数值模拟软件普遍存在操作界面复杂、学习曲线陡峭等问题,对初级用户构成显著的使用障碍。因此,作者团队开发了一款专门针对地热开发利用的软件——“地热计算器”,该软件在耦合开源数值模拟器内核的基础上,整合了自主研发的地热储工程优化算法,针对性地开发了地热行业所需的专业功能模块:井距优化、资源量评价、同轴套管换热模拟、U型井换热模拟和碳减排计算等。这些模块涵盖了浅层、深层、换热管类型、水热型、地下渗流传热、地面发电等多场景地热开发过程。通过与实际案例或解析解等标准模型计算结果的比较,验证了“地热计算器”的准确性。同时,软件还提供友好的用户交互界面,通过“一键式操作”等简化操作流程,使得具备不同专业背景的地热从业人员均能够在短时间内掌握其操作。该软件可一方面促进地热行业数值模拟技术的普及应用,另一方面也为地热资源的科学评估与可持续开发提供技术支持。 展开更多
关键词 地热计算器 数值模拟 地热能 可持续开发利用
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江苏大丰区地热资源赋存特征及碳减排潜力研究
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作者 吴姗姗 姚维军 +7 位作者 梁兴江 周娟 贾志杰 董茂干 牛树银 陈超 杨彬彬 朱鹏 《中国地质》 北大核心 2025年第4期1500-1512,共13页
【研究目的】苏北盐城市大丰区,地热资源赋存条件,助力实现碳达峰战略目标、合理开发利用当地的地热资源,其地热井的地热资源赋存特征及地热开发利用的节煤和减排潜力进行系统研究具有重要现实意义。【研究方法】通过对大丰区恒北村地... 【研究目的】苏北盐城市大丰区,地热资源赋存条件,助力实现碳达峰战略目标、合理开发利用当地的地热资源,其地热井的地热资源赋存特征及地热开发利用的节煤和减排潜力进行系统研究具有重要现实意义。【研究方法】通过对大丰区恒北村地热井、荷兰花海地热井和麋鹿小镇地热井三口典型地热井的“热源、通道、储层、盖层”等地热地质条件的对比分析,并对本区地热井水质分析评价,及储存量、可采量的理论计算研究。【研究结果】本文总结了大丰区地热资源赋存分区特征,得出本区地热井开发利用方向主要为理疗、洗浴和采暖等,三口地热井地热资源开采理论上合计每年可节煤量为8884 t,相当节煤量的CO_(2)减排量为21197 t。恒北村地热井、荷兰花海地热井和麋鹿小镇三口地热井单井地热资源开采保护范围储存的地热水量理论上合计可节煤量为18885886 t,相当节煤量的CO_(2)减排量为45061725 t。【结论】本研究结果为大丰区地热资源勘查和开发及碳减排潜力分析等提供借鉴。 展开更多
关键词 地热 赋存特征 开发利用 碳减排 地热地质调查工程 大丰区 江苏省
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江西武功山西部高氟地热水水文地球化学特征及成因机制
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作者 邓岳飞 张寿川 +4 位作者 刘凯 张垚垚 贾伍慧 王路瑶 余廷溪 《地质论评》 北大核心 2025年第2期524-536,共13页
江西省武功山地区地热资源较为丰富,但西部地区地热水中氟浓度较高,制约了区域地热资源的开发和利用。本次研究在武功山西部地区共采集22组水样,基于地热水物化参数和氢氧同位素数据,识别地热水补给来源,估算补给高程、循环深度、热储... 江西省武功山地区地热资源较为丰富,但西部地区地热水中氟浓度较高,制约了区域地热资源的开发和利用。本次研究在武功山西部地区共采集22组水样,基于地热水物化参数和氢氧同位素数据,识别地热水补给来源,估算补给高程、循环深度、热储温度和冷热水混合比例,揭示地热水成因机制;运用Piper三线图、Gibbs图、氯碱指数图和离子比例关系图等方法,基于氟富集的水化学条件及水文地球化学作用两方面探究高氟地热水成因机制。结果表明:研究区地表水、地下水和地热水以Ca^(2+)、Na^(+)和HCO_(3)^(-)为主,水体呈碱性,高氟水主要存在HCO_(3)^(-)-Na^(+)型地热水中,氟浓度超过国家标准3~13倍,地表水和浅层冷水样品氟浓度均未超出国家标准;地热水起源于大气降水,补给高程为1011~1422 m,循环深度为470~1893 m、热储温度为64.9~113.1℃,地热水中冷水混入比例为0.68~0.93;地热水化学组分受地质因素和水文地球化学作用影响,富氟矿物风化、溶解是高氟地热水中氟的主要来源,阳离子交换作用和碱性地热水环境影响地热水中氟富集。 展开更多
关键词 氟 地热水 水文地球化学 成因机制 武功山
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评孙焕泉院士科技论文《中深层地热资源勘探开发技术与典型应用》
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作者 李根生 《地学前缘》 北大核心 2025年第2期495-496,共2页
在统筹做好保障能源安全与绿色低碳转型过程中,加快发展地热等新能源可发挥重要作用。地热能作为兼具稳定性与高效性的清洁可再生能源,其开发价值已在全球能源转型进程中日益凸显。相较于具有间歇性的风光资源,地热能具备73%的高发电效... 在统筹做好保障能源安全与绿色低碳转型过程中,加快发展地热等新能源可发挥重要作用。地热能作为兼具稳定性与高效性的清洁可再生能源,其开发价值已在全球能源转型进程中日益凸显。相较于具有间歇性的风光资源,地热能具备73%的高发电效率与持续供能优势,且不受昼夜、季节及气象条件制约,在工业供热、区域供暖等领域具有不可替代优势。我国水热型地热资源开发潜力巨大,其理论储量折合标准煤可达1.25万亿吨,年可开采量折合标准煤约18.65亿吨[1],推动地热资源产业化开发将对优化能源结构、加快“双碳”目标实现具有重要推动作用。 展开更多
关键词 清洁可再生能源 可开采量 科技论文 能源安全 区域供暖 地热能 发电效率 地热资源
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地热水环境中的甲基硫代砷:形成路径与迁移特征
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作者 郭清海 《地质学报》 北大核心 2025年第4期1109-1119,共11页
地热成因砷是环境中砷的重要来源,甲基硫代砷酸盐可能成为地热水环境中砷的不可忽视的形态。与砷的未巯基化和/或未甲基化形态相比,甲基硫代砷总体上具有更高的毒性和更强的迁移能力,但其在包括地热水环境在内的天然水环境中的研究程度... 地热成因砷是环境中砷的重要来源,甲基硫代砷酸盐可能成为地热水环境中砷的不可忽视的形态。与砷的未巯基化和/或未甲基化形态相比,甲基硫代砷总体上具有更高的毒性和更强的迁移能力,但其在包括地热水环境在内的天然水环境中的研究程度低得多。就两条理论上成立的甲基硫代砷形成路径而言,“亚砷酸盐甲基化后进而巯基化”已得到广泛认同,而“亚砷酸盐巯基化后继以甲基化”则受限于硫代亚砷酸盐有效定量分析方法之缺乏,尚未获得证实。尽管如此,受高温浅层热储流体快速补给的中碱性热泉之泉口即可检出甲基硫代砷酸盐的事实指示上述第二条形成路径在此情况下应更具合理性。甲基硫代砷酸盐形成于热泉环境后,在可强烈吸附砷的其他形态的热泉区沉积物之上有望表现出更低的吸附倾向,从而可能随贯穿热泉区而外泄的河流迁移更长的距离并进入更大空间尺度的砷地球化学循环。地热区内甲基硫代砷的迁移和归宿及其区域乃至全球尺度环境效应需做为砷环境地球化学领域的重点方向予以聚焦研究。 展开更多
关键词 地热水环境 砷 甲基硫代砷 形成机制 环境效应
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高温高压花岗岩水力压裂特征与破裂机制
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作者 贾海梁 杨春梅 +2 位作者 肖康勇 王明洋 孙强 《西北地质》 北大核心 2025年第5期179-191,共13页
地热能作为一种分布广泛的可再生资源,已成为人类未来能源安全的重要保障。干热岩型地热能因其储量巨大和清洁、高效、可再生的特点具有重大的开采价值。目前,干热岩开采通常需要通过水力压裂来制造渗流换热通道,因此,储层水力压裂特征... 地热能作为一种分布广泛的可再生资源,已成为人类未来能源安全的重要保障。干热岩型地热能因其储量巨大和清洁、高效、可再生的特点具有重大的开采价值。目前,干热岩开采通常需要通过水力压裂来制造渗流换热通道,因此,储层水力压裂特征和破裂机制研究对于干热岩资源的高效开采具有重要意义。笔者以常见的干热岩储层——花岗岩为研究对象,研究了不同围压、温度下水力压裂特征;分析了压裂过程中声发射特征演化规律;阐明了裂隙扩展规律及水力压裂影响因素;揭示了水力压裂破裂机制和裂隙扩展准则。实验结果表明:①常温和高温下花岗岩的水力压裂曲线均可以分为管孔充水、管孔增压、水力压裂、裂隙扩展4个阶段。②压裂后的裂隙均沿着管孔的深度方向扩展,随着围压的增加,裂隙长度增大,裂隙路径更为复杂,裂隙扩展类型包括沿晶断裂和穿晶断裂。③水力压裂特征受围压和温度的影响明显,温度一定时,围压越大,破裂压力越大,二者的关系近似呈线性;围压一定时,温度越高破裂压力越大,但这种相关性并非线性。④花岗岩水力压裂主导破裂机制为张拉破裂,但裂隙仍存在剪切破裂特征;破裂压力受围压、温度和岩石材料性质的多重影响。研究结果可为花岗岩热储层的压裂设计提供支撑。 展开更多
关键词 干热岩 水力压裂 裂隙扩展 破裂机制
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评论:基于多源融合建模和热−流耦合模拟的张掖盆地地热资源分布特征及成因机制
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作者 郭清海 《地质科技通报》 北大核心 2025年第5期1-2,共2页
地热能是典型新能源、可再生能源,亦是相对清洁能源,对于全球能源结构转型和优化意义重大[1]。与太阳能、风能等易受气象条件以及昼夜和季节变化强烈影响的间歇性能源相比,地热能在稳定性和可靠性方面具备明显优势;不同类型地热资源可... 地热能是典型新能源、可再生能源,亦是相对清洁能源,对于全球能源结构转型和优化意义重大[1]。与太阳能、风能等易受气象条件以及昼夜和季节变化强烈影响的间歇性能源相比,地热能在稳定性和可靠性方面具备明显优势;不同类型地热资源可用于发电、区域供暖、温室种植、康养等领域,利用前景广阔[2]。然而,地热资源的勘查与开发始终面临比其他类型新能源更为严峻的挑战,其核心难点在于地热系统在一定程度上是“黑箱”系统,为深部热源、区域地质条件、水文地质条件等多重因素在漫长地质历史时期内深度耦合作用的结果。 展开更多
关键词 张掖盆地 多源融合建模 地热资源
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中深层地热资源勘探开发技术与典型应用 被引量：5
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作者 孙焕泉 高楠安 +5 位作者 吴陈冰洁 国殿斌 方吉超 赵磊 刘健 周总瑛 《地学前缘》 北大核心 2025年第2期230-241,共12页
在全球能源结构转型和清洁能源需求不断增长的背景下,中深层地热资源作为一种现实的本土、稳定可再生能源,正受到国际社会的极大关注。中国的地热资源分布呈现出明显的地域性特征,东部和西南部地区具有较高的地热资源开发潜力。中深层... 在全球能源结构转型和清洁能源需求不断增长的背景下,中深层地热资源作为一种现实的本土、稳定可再生能源,正受到国际社会的极大关注。中国的地热资源分布呈现出明显的地域性特征,东部和西南部地区具有较高的地热资源开发潜力。中深层地热资源的理论能量储量相当于12500亿吨标准煤。目前,我国已经建立了一套相对成熟的中深层地热资源勘探开发技术体系,覆盖了从全面勘探到高效开发的各个环节,极大提升了资源的勘探精确度和开发效率。在地热勘探评价技术中,地热系统要素综合分析技术揭示地热资源富集规律和形成机制,地球物理综合探测技术重点聚焦刻画断裂构造样式和含水热储展布,地热资源选区评价技术逐级聚焦圈定有利开发目标区,这一系列技术有效应用于华北地区地热勘探工作,部署的勘探井成功率超过80%;地热高效开发技术中,地热田多场耦合模拟技术指导优化开发参数,在满足生产需要的同时防止热突破;地热能开发钻完井技术因地制宜完善井身结构、钻完井工艺,保证地热井安全高效的施工;地热水自然回灌技术和取热不耗水技术在开发过程中有效保护地下热储和维持水层压力,保障地热能的可持续开发。在我国众多中深层地热资源规模开发实践中,渤海湾盆地的雄安地区和关中盆地的咸阳地区分别是盆地内碳酸盐岩热储和砂岩热储开发的典型代表。针对两个地区不同的地热地质条件,运用地质建模和数值模拟技术,提出了井网布局和开发参数优化方法,确保地热项目的长期稳定运行,为具有类似地质条件地区地热资源的高效、环保和可持续开发提供了参考借鉴。 展开更多
关键词 中深层地热资源 勘探开发技术 地热系统要素 可持续开发
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青海共和盆地温度场特征、干热岩成因及资源潜力 被引量：3
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作者 张林友 李旭峰 +7 位作者 朱贵麟 张盛生 张超 王璜 冯庆达 许文豪 牛兆轩 邓志辉 《中国地质》 北大核心 2025年第2期399-415,共17页
【研究目的】位于青藏高原东北缘的共和盆地干热岩体是近年来我国内陆地区深层高温地热探测的重要发现之一,其成因机制一直备受争议,是研究的热点内容。现今热状态是盆地地热地质研究的重要内容,对深入理解高温地热分布规律及成藏机理... 【研究目的】位于青藏高原东北缘的共和盆地干热岩体是近年来我国内陆地区深层高温地热探测的重要发现之一,其成因机制一直备受争议,是研究的热点内容。现今热状态是盆地地热地质研究的重要内容,对深入理解高温地热分布规律及成藏机理具有重要的意义。【研究方法】本文基于地球物理探测和钻井测温资料,分析了共和盆地基底结构特征与高温地热分布规律。采用数值模拟方法,初步获取了盆地近东西向二维温度场剖面,在此基础上,评估了干热岩资源潜力并对干热岩成藏要素进行了讨论。【研究结果】共和盆地干热岩地热资源丰富,5 km以浅资源量估算为2.48×10^(21) J。盆地温度场东西向存在显著差异,变化规律与盆地基底埋深起伏特征相类似,盆地东北部新街—瓦里关隆起带周缘地区具有较好的地热地质条件。【结论】在综合前人研究基础上,我们认为,共和盆地深部部分熔融持续供热,放射性花岗岩体增温导热,新构造抬升剥蚀释热控热,沉积盖层保温聚热多种因素的影响,共同导致了盆地现今东西向差异明显的温度场特征和干热岩体的成藏就位。 展开更多
关键词 温度场 干热岩 成因模式 资源潜力评价 地热地质调查工程 共和盆地 青海省
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冀北燕山隆起-华北断陷盆地地热流体地球化学特征及地热学意义 被引量：3
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作者 孙厚云 马峰 +3 位作者 朱喜 余鸣潇 陈自然 卫晓锋 《地质学报》 北大核心 2025年第5期1711-1742,共32页
地热流体蕴含着丰富的水文地球化学信息,对揭示地热水深部循环模式及地热形成机制,指导地热资源开发利用具有重要意义。基于冀北燕山隆起-华北断陷盆地区域构造和地热地质背景,本文通过全区91件地热温泉水样与59件浅层地下水样品的水化... 地热流体蕴含着丰富的水文地球化学信息,对揭示地热水深部循环模式及地热形成机制,指导地热资源开发利用具有重要意义。基于冀北燕山隆起-华北断陷盆地区域构造和地热地质背景,本文通过全区91件地热温泉水样与59件浅层地下水样品的水化学与同位素特征分析,探讨了研究区地热系统区划、地热水起源与水文地球化学演化特征,计算了不同分区地热系统热储温度与地热水循环深度及地热流体升流过程中冷水混入比例,建立了不同分区地热系统成因概念模型。结果表明,研究区可划分为坝上高原地幔坳陷带、燕山台褶带上地幔幔坎带和华北裂陷盆地上地幔隆起带三个地热地质区,地热成因模式分别为火山沉积盆地深凹陷层控型、隆起山地断裂深循环对流型和山间沉积盆地对流-传导复合型,与沉积盆地潜山热水对流-传导型。由燕山隆起至华北断陷盆地内,地热流体水化学演化在宏观盆地尺度上具有连续性,深部水化学场受地下水径流运动制约,水化学类型由HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Na型演化为HCO_(3)·SO_(4)-Na、SO_(4)-Na型,再变化为Cl·SO_(4)-Na、Cl-Na·Ca和Cl-Na型,区域地热流体的深循环具盆地地下水系统水化学演化特征。坝上地区地热热储温度为63.44~137.44℃,循环深度为1800~3770 m,升流过程中冷水混入比例为51.0%~92.2%。燕山台褶带地热热储温度为79.26~148.62℃,循环深度为2050~4817 m,地热流体升流过程中冷水混入比例为11.5%~94.5%。华北断陷盆地中北部地热热储温度为71.41~144.49℃,循环深度在2658.2~3444.6 m,地热流体升流过程中冷水混入比例为43.0%~97.50%。不同地热分区内未受冷水混合影响的深部地热流体温度相当,总体在162~172℃。深部构造变异明显的地幔陡坎和幔阶处,大地热流高异常中心的深大断裂与及次级断裂交汇带为研究区内温度较高地热资源开发利用潜力区。 展开更多
关键词 地热 水化学 同位素 燕山隆起 华北断陷盆地 冀北
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