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热-流-固全耦合下的干热岩热采效率研究——以青海共和GR1井为例 被引量：1
1
作者 李佳豪 祝爱玉 +1 位作者 崔光磊 李迎春 《地震学报》 北大核心 2025年第2期200-220,共21页
建立了热-流-固全耦合模型,考虑了流体压力变化和温度变化引起的储层变形、受储层变形影响的储层孔隙率、渗透率和断层裂隙开度、受温度控制的流体性质(密度、黏度等)和流体流动引起的热传导,以青海共和GR1井为例,研究了定流量和定压力... 建立了热-流-固全耦合模型,考虑了流体压力变化和温度变化引起的储层变形、受储层变形影响的储层孔隙率、渗透率和断层裂隙开度、受温度控制的流体性质(密度、黏度等)和流体流动引起的热传导,以青海共和GR1井为例,研究了定流量和定压力两种典型生产模式下,储层渗透率、断层渗透类型对于地热资源(干热岩)开发过程的影响。研究结果表明:(1)定压力生产模式下,阻隔型断层降低了地热开采效率,提升热储层渗透率可以大幅度提高地热开采效率,但是过高的渗透率会造成资源浪费,不利于持续性开采;(2)定流量生产模式下,地质因素对地热开采效率的影响很小,开采效率主要由注采速率决定;(3)从安全角度看,在定流量模式下,过小的渗透率和阻隔型断层会引起很大的孔隙压力响应,导致一系列施工安全问题;(4)对于青海共和地区的地热开采,应综合考虑开采效率和施工安全,建议若采用定压生产模式,需将储层渗透率改造至1×10^(-13)—1×10^(-12)m^(2)的范围内,若采用定流生产模式,需将储层渗透率改造为1×10^(-13)m^(2)以上,且两种生产模式都应避免注水井与生产井之间存在阻隔型断层。 展开更多
关键词 热-流-固耦合 青海共和干热岩 采热效率 数值模拟
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松辽盆地现今岩石圈热结构特征及主控因素
2
作者 代登亮 王守志 +3 位作者 边远 王鹏 刘宗堡 赵容生 《地质科技通报》 北大核心 2025年第5期135-143,共9页
松辽盆地的热结构分析多局限在南北分区的沉积层尺度,缺乏岩石圈尺度的全盆地热结构刻画,制约了以地球动力学为背景的成因分析。综合利用已发表的地表热流、地温梯度以及热物性参数,补充了姚家组、青山口组和泉头组的热物性测试分析,并... 松辽盆地的热结构分析多局限在南北分区的沉积层尺度,缺乏岩石圈尺度的全盆地热结构刻画,制约了以地球动力学为背景的成因分析。综合利用已发表的地表热流、地温梯度以及热物性参数,补充了姚家组、青山口组和泉头组的热物性测试分析,并增加了多个地温场数据,全面刻画了整个松辽盆地的地温场特征,剖析了现今岩石圈尺度的热结构特征。结果表明,松辽盆地地温梯度范围为21.10~63.45℃/km,平均值为(41.41±7.97)℃/km,高于全球平均的地温梯度值30℃/km;地表热流值的分布范围为30.38~106.58 mW/m^(2),平均值为(71.85±12.87)mW/m^(2),也高于全球平均的地表热流值60 mW/m^(2),是一个典型的“热”盆。受太平洋板块俯冲作用、拆沉作用和热侵蚀作用的影响,热岩石圈明显减薄至现今的58.59 km。由减薄地壳中放射性元素生热产生的热流仅为16.40 mW/m^(2),占地表热流的22.83%;而受滞留板片脱水作用的影响,部分熔融的地幔热物质上涌,地幔热流贡献高达55.45 mW/m^(2),占地表热流的77.17%。因此,受控于岩石圈减薄作用和地幔上涌作用,松辽盆地具有“热”盆属性和“热幔冷壳”的岩石圈热结构特征。 展开更多
关键词 地温梯度 地表热流 热幔冷壳 热岩石圈厚度 岩石圈热结构 松辽盆地
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超临界二氧化碳增强型地热系统研究综述
3
作者 秦佐己 金轶斌 +2 位作者 胡俊杰 王全荣 丁雁 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
随着全球气候变化和能源转型的加速推进,超临界二氧化碳增强型地热系统(carbon dioxide enhanced geothermal system,CO_(2)-EGS)因其兼具高效热能提取与碳地质封存的双重优势,成为地热开发领域的研究热点。系统回顾了CO_(2)-EGS技术的... 随着全球气候变化和能源转型的加速推进,超临界二氧化碳增强型地热系统(carbon dioxide enhanced geothermal system,CO_(2)-EGS)因其兼具高效热能提取与碳地质封存的双重优势,成为地热开发领域的研究热点。系统回顾了CO_(2)-EGS技术的发展历程,重点分析了其在储热特性、储层稳定性和经济性方面的研究进展。与传统水基增强型地热系统相比,CO_(2)作为工作流体表现出低黏度、高流动性和优异的热传导性能,不仅提升了储层的热提取效率,还有效降低了储层损伤和设备腐蚀风险。对当前研究的梳理表明,尽管当前技术仍面临系统储热性能提升、储层稳定性和实际工程应用成本控制的挑战,但通过深入研究储热效率优化、储层响应机制、经济性评估及设计改进,CO_(2)-EGS有望在全球能源转型和碳中和目标的实现中发挥重要作用。CO_(2)-EGS在复杂地质条件下的裂隙网络优化设计、长期注采过程中储层性能的动态演化,以及多能互补技术的集成应用是未来发展的关键方向。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 增强型地热系统(EGS) 储热性能优化 储层稳定性 经济性分析
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鲁中南典型地热区地热水氟分布特征及其驱动机制 被引量：3
4
作者 李曼 张薇 +3 位作者 廖煜钟 刘峰 魏帅超 何雨江 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期36-47,共12页
山东省鲁中南典型地热区主要包括沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区,为了探明研究区地热水氟分布特征及其富集规律,综合运用水化学图解、地球化学模拟和主成分分析等方法,分析沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区地热水水化学数据。结果表... 山东省鲁中南典型地热区主要包括沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区,为了探明研究区地热水氟分布特征及其富集规律,综合运用水化学图解、地球化学模拟和主成分分析等方法,分析沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区地热水水化学数据。结果表明:研究区地热水以Na-Ca-Cl型、Na-Ca-SO_(4)-Cl型和Na-Cl^(-)SO 4型为主,基本为弱碱性水,优势阳离子为Na^(+),氟质量浓度在0.38~4.5 mg/L之间,富钠弱碱性环境有利于地热水中氟的富集。地热水中F-质量浓度与Na^(+)、Cl^(-)和总溶解固体(TDS)质量浓度呈显著正相关,而沂沭断裂带地热水样中F-质量浓度还与K^(+)、SO_(4)^(2-)质量浓度呈显著正相关,与Mg^(2+)和HCO_(3)质量浓度呈显著负相关;鲁中隆起地热区地热水中阳离子交换作用较沂沭断裂带地热区更为强烈,Na^(+)反应强度明显强于Mg^(2+)。鲁中隆起地热区和沂沭断裂带地热区均为裂隙型热储,热储岩性分别为石灰岩、灰岩热蚀变带和安山岩破碎带,水岩作用强烈。研究区地热水中氟离子的物质来源主要为萤石等含氟矿物的溶解沉淀,受控于阳离子交换等水岩相互作用影响,最终形成高氟地热水,其中高温和富钠对研究区地热水中氟离子富集影响较大。研究成果为地热资源开发利用提供了参考。 展开更多
关键词 氟 鲁中隆起地热区 沂沭断裂带地热区 地热水 水岩作用 驱动机制 裂隙型热储
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枯竭油气藏储集库储热供暖耦合CO_(2)封存性能分析 被引量：4
5
作者 王延欣 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期12-21,共10页
利用枯竭油气藏储存热能并封存CO_(2),既可解决太阳能跨季节储热难题,又可扩大可再生能源供暖占比,同时还可提高CO_(2)地质封存的经济性。提出了枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存的新方案,以CO_(2)作为循环工质,夏季吸收太阳热量储存... 利用枯竭油气藏储存热能并封存CO_(2),既可解决太阳能跨季节储热难题,又可扩大可再生能源供暖占比,同时还可提高CO_(2)地质封存的经济性。提出了枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存的新方案,以CO_(2)作为循环工质,夏季吸收太阳热量储存于油气藏背斜构造中,而冬季取出供暖,建立了储释能过程的数学模型,重点分析了枯竭油气藏储能系统热工性能和CO_(2)封存性能。结果表明:(1)新方案储能系统热工性能优异。单井平均采热功率4808.95 kW,每个采暖季可有效利用的平均储热量49859.21 GJ,平均能量储存密度28984.23 kJ/m^(3)。(2)CO_(2)密度对温度敏感的特性降低了热损失,提高了系统效率。枯竭油气藏储能系统平均能量回收效率95.84%,平均热回收效率83.66%。(3)储能加速了CO_(2)溶解。储释能过程中周期性的注入和采出工作气导致气液界面反复膨胀收缩,增加了气水接触面积,提高了传质动力,加速了CO_(2)在水中的溶解。对比储能模式和仅CO_(2)封存模式,CO_(2)溶解比例增量由0.26%上升至2.22%。枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存新方案既有优异的热工性能,又加速了CO_(2)的地质封存,是一种高值化的枯竭油气藏利用和可再生能源供暖方案,具有大规模推广应用的潜力。 展开更多
关键词 枯竭油气藏 太阳能跨季节储热 可再生能源供暖 CO_(2)封存 地热太阳能联合供暖 储热供暖
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三种热电效应的相互关系研究及应用进展 被引量：1
6
作者 王磊 李克文 +4 位作者 朱昱昊 何继富 陈金龙 杨路余 杨国栋 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1594-1606,共13页
近年来,随着化石能源引起的环境污染加剧,可持续发展理论的兴起以及我国“双碳”政策的出台和执行,基于热电效应的各种技术在地热勘探开发、传感器供电与热能发电等领域的应用越来越广泛。热电效应主要包括塞贝克效应、帕尔帖效应和汤... 近年来,随着化石能源引起的环境污染加剧,可持续发展理论的兴起以及我国“双碳”政策的出台和执行,基于热电效应的各种技术在地热勘探开发、传感器供电与热能发电等领域的应用越来越广泛。热电效应主要包括塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应。关于这三种热电效应的基本原理的文献很多,但是论述其基本原理、相互关系以及应用场景适应性的报道很少。本文系统地阐述了这三种热电效应的基本原理及其相互关系,描述表征这三种热电效应的热电系数之间的关系表达式。在此基础上,概述基于这三种热电效应技术各自的优缺点、不同的应用场景以及适应性。同时,讨论了这些热电技术在多个领域,尤其是在地热能勘探与开发利用等清洁能源领域方面的应用进展。 展开更多
关键词 塞贝克效应 帕尔帖效应 汤姆逊效应 热电效应
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干热岩压裂储层布井方式优选数值模拟
7
作者 张立刚 胡志楠 +5 位作者 范森 罗晓雷 丁河嘉 马媛媛 李庆龙 宋永扬 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页
增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的重要手段,而布井方式是影响其采热效果的关键因素,目前开展的布井方式研究较少考虑压裂储层开采模型的影响。建立了干热岩压裂储层采热的数值模型,通过不同位置的基质岩体温度下降幅度、... 增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的重要手段,而布井方式是影响其采热效果的关键因素,目前开展的布井方式研究较少考虑压裂储层开采模型的影响。建立了干热岩压裂储层采热的数值模型,通过不同位置的基质岩体温度下降幅度、热提取率、采出温度和采热功率对比分析了4种不同的布井方式对EGS采热性能的影响。结果表明:相较于直井,水平井的流体热交换的面积更大,能充分开发裂缝间的热量。在生产30 a时,考虑水力压裂裂缝连通的情况下,水平井一注两采模型的采热效率最高,其在垂直于井方向上温度波及范围约690 m,基质岩体平均温度下降38.09 K,热提取率为24.42%,采热功率为3.5 MW。研究成果为提高地热系统产热量、实现干热岩高效可持续开发提供了理论参考。 展开更多
关键词 干热岩 压裂储层采热 增强型地热系统(EGS) 数值模拟 布井方式 水平井 敏感性分析
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松辽盆地南部大情字井区青山口组地热水化学特征及成因模式 被引量：4
8
作者 杜先利 王泓博 +6 位作者 赵容生 季辉 朱焕来 代登亮 王颖 李迎九 肖红平 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期22-35,共14页
位于长岭凹陷鞍部的大情字井地区水热型地热资源丰富,其中储层温度较高、岩性好、含水量高的青山口组是最佳热储层,因此,阐明地热水的成因模式对于该区地热资源的可持续开发利用具有重要意义。通过青山口组7口井地热水样的水化学测试,... 位于长岭凹陷鞍部的大情字井地区水热型地热资源丰富,其中储层温度较高、岩性好、含水量高的青山口组是最佳热储层,因此,阐明地热水的成因模式对于该区地热资源的可持续开发利用具有重要意义。通过青山口组7口井地热水样的水化学测试,结合收集的8组氢氧同位素数据,研究了目标区地热水的来源及混合过程,并分析了成因模式。结果表明,青山口组地热水主要为部分平衡的Cl^(-)Na型流体,补给来源为长白山地区的大气降水和原生沉积水,补给高程为2347~2370 m;通过2210~3470 m的循环吸热过程形成现今温度为81.25~112.80℃的地热流体存储于半开放体系的青山口组碎屑岩储层中。另外,研究区NE、NW向2组断裂系统是地热流体循环的主要导水通道,地热流体在深循环过程中与围岩矿物发生水岩反应,碳酸盐岩及硅酸盐矿物的溶解,形成了以Na^(+)、Cl^(-)和HCO^(-)3离子为主的地热水资源。 展开更多
关键词 松辽盆地南部 大情字井地区 地热水 水化学特征 成因模式 地热储层 碎屑岩储层
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地热水回灌耦合CO_(2)地质封存系统安全性分析 被引量：4
9
作者 罗亚南 蒋坤卿 +2 位作者 黄思浩 冯波 卜宪标 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-67,共9页
在圈闭良好的水热型地热储层,开展CO_(2)随回灌水同时注入储层的研究,既具有经济效益又具有碳封存的环境效益。建立了3D储层模型,对不同井距、地层倾角、筛管位置和采灌速率下CO_(2)突破时间以及富含CO_(2)的盐水在储层中的运移情况进... 在圈闭良好的水热型地热储层,开展CO_(2)随回灌水同时注入储层的研究,既具有经济效益又具有碳封存的环境效益。建立了3D储层模型,对不同井距、地层倾角、筛管位置和采灌速率下CO_(2)突破时间以及富含CO_(2)的盐水在储层中的运移情况进行了研究。结果表明:(1)在采灌速率为20 kg/s,20 a运行时间内井距为1200 m时CO_(2)未突破;(2)在倾斜地层中,当回灌井位于开采井下游时,随地层倾角增加,CO_(2)突破时间延长,沿地层下倾方向碳酸水运移距离增大;(3)综合考虑筛管位置对突破时间和突破后开采井中CO_(2)质量分数的影响,回灌井筛管位于储层上部30 m、开采井筛管位于储层下部30 m时,有利于CO_(2)地质封存的安全性和有效性;(4)采灌速率对CO_(2)突破时间影响较大,当采灌速率为12 kg/s时,CO_(2)未突破;当采灌速率增加到28 kg/s时,突破时间缩短到11.8 a。因此,在实际工程应用中可以通过对操作参数和地层固有特性的研究延缓CO_(2)突破,提高CO_(2)地质封存安全性。 展开更多
关键词 地热水回灌 CO_(2)地质封存 延缓突破 安全性
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闽东南及邻区重力异常特征及其对地壳深部热背景的启示 被引量：1
10
作者 张星宇 刘复焜 +6 位作者 林明义 李汉青 刘芳 邱占林 刘明松 王东明 许福美 《地质科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1532-1542,共11页
自中生代古太平洋板块碰撞俯冲欧亚大陆作用下,闽东南地区的地壳结构被强烈改造,区内断裂发育、岩浆活动广泛分布,造就了该区现今丰富的地热资源。为了更好地研究闽东南地区的地壳结构和深部热背景特征,本文基于最新发布的全球高分辨率... 自中生代古太平洋板块碰撞俯冲欧亚大陆作用下,闽东南地区的地壳结构被强烈改造,区内断裂发育、岩浆活动广泛分布,造就了该区现今丰富的地热资源。为了更好地研究闽东南地区的地壳结构和深部热背景特征,本文基于最新发布的全球高分辨率地球重力场模型V32.1,首先采用重力正演技术,计算得到了闽东南及邻区的布格重力异常;然后采用地震数据约束的手段,获得了适用于该区莫霍面反演所需的最佳平均深度;最后通过重力场分离和界面反演的手段,得到了研究区的莫霍面深度分布。结果显示:研究区莫霍面深度在25~32.5 km之间,大陆与海洋区域大致以28 km为界,自东南往西北方向呈增大趋势,这与前人研究结果基本一致,但在一些局部地区(如漳州盆地),莫霍面显示出局部上隆的特征;布格重力异常的短波长部分(20~100 km)与区内断裂带显示出良好的对应性,在一系列NE向和NW向断裂带的控制下,显示出与“东西分带、南北分块”构造格架相一致的块状特征;对其进一步线性识别发现,在地壳深部线性特征主要以NE向为主,福安—南靖断裂带较之政和—大埔大断裂对地壳切割更深,可能到达深部中-下地壳;大地热流局部高值主要出现在莫霍面上隆和重力异常指示的深大断裂带附近,说明闽东南地区丰富的地热资源与该区的地壳结构紧密相关,相对较薄的地壳厚度(莫霍面上隆)形成了局部较高的地温场,而(莫霍面隆起)上覆的深大断裂带则为深部热源的向上运移提供了良好的通道。 展开更多
关键词 闽东南及邻区 重力异常 莫霍面隆起 地壳结构 深部热背景
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华北克拉通东北缘改造:来自吉林辉南地区构造热事件的古地磁记录
11
作者 金继浩 任收麦 +4 位作者 王胜建 刘永江 侯啓东 刘一珉 王浩 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期289-301,共13页
华北克拉通东北缘处于构造运动活跃地区,古地磁研究可为构造演化和岩浆热事件提供依据。笔者在吉林辉南地区中寒武统32个采点共采集246块样品进行了岩石学、岩石磁学及系统热退磁实验。古地磁实验表明,徐庄组砂质泥岩主要磁性矿物是赤... 华北克拉通东北缘处于构造运动活跃地区,古地磁研究可为构造演化和岩浆热事件提供依据。笔者在吉林辉南地区中寒武统32个采点共采集246块样品进行了岩石学、岩石磁学及系统热退磁实验。古地磁实验表明,徐庄组砂质泥岩主要磁性矿物是赤铁矿和磁铁矿,张夏组灰岩主要磁性矿物是颗粒较小的磁铁矿和黄铁矿,且均发生了重磁化,并记录了稳定的中温分量,前者中温分量地理坐标平均方向为D/I=10.9°/50.8°,α_(95)=11.7°,对应的极位置为76°N,264.6°E,A_(95)=13°,与早白垩世岩浆活动记录的古地磁极位置一致;后者中温分量地理坐标平均方向为D/I=29.1°/59.0°,α_(95)=6.5°,对应的极位置为68°N,213.7°E,A_(95)=8.4°,与第四纪火山岩记录的古地磁极位置一致。综合区域地质背景分析,早白垩世—第四纪,吉林辉南及邻区古地磁记录的2次较为强烈的构造热事件,以及因敦化-密山断裂带左旋走滑运动造成的北向运移形成的古纬度差,一定程度上对华北克拉通东北缘起到双重改造作用。 展开更多
关键词 华北克拉通东北缘 中寒武世 重磁化 构造热事件
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天津沧县隆起蓟县系雾迷山组热储尾水回灌地温场变化特征分析
12
作者 魏永民 王娟 《桂林理工大学学报》 北大核心 2024年第4期598-604,共7页
以天津沧县隆起为研究区,选取采灌量最大的蓟县系雾迷山组热储层为研究对象,通过多年恢复期的稳态测温工作,结合水位埋深观测数据,对回灌井内热储层段温度变化特征进行了分析,并定性地论述了储层热量补给来源。结果表明:回灌流体的进入... 以天津沧县隆起为研究区,选取采灌量最大的蓟县系雾迷山组热储层为研究对象,通过多年恢复期的稳态测温工作,结合水位埋深观测数据,对回灌井内热储层段温度变化特征进行了分析,并定性地论述了储层热量补给来源。结果表明:回灌流体的进入会改变井筒的温度场;年度恢复期内,回灌井井筒温度逐步回升,回升速率由快变慢;恢复末期,储层流体温度呈逐年下降趋势。热储层在恢复初期以热对流或热弥散作用为主,温度恢复迅速;后期以热传导为主,温度恢复缓慢。 展开更多
关键词 地热尾水回灌 温度场 热储层 热传递 雾迷山组
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纳米流体地热循环换热实验研究
13
作者 代钊恺 杨现禹 +4 位作者 解经宇 张健 侯继武 刘梦娟 蔡记华 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期48-58,共11页
提升换热介质的换热性能是高效开采地热资源的有效手段之一。添加纳米级金属氧化物可有效提升流体的换热能力,而纳米颗粒种类、质量分数、粒径、分散剂质量分数等物性参数以及流速对纳米流体换热性能具有重要影响。采用球形纳米CuO和Al_... 提升换热介质的换热性能是高效开采地热资源的有效手段之一。添加纳米级金属氧化物可有效提升流体的换热能力,而纳米颗粒种类、质量分数、粒径、分散剂质量分数等物性参数以及流速对纳米流体换热性能具有重要影响。采用球形纳米CuO和Al_(2)O_(3)(粒径20~50 nm)作为换热介质,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂配制纳米流体,利用自主搭建的纳米流体基础换热实验装置进行室内换热实验,优选纳米流体参数。此外,通过自主搭建循环流动换热实验装置,以湖北英山某水热型地热井中地热水作为热源,讨论了在现场实际热源边界条件下,流速对纳米流体和去离子水的换热性能影响规律。结果表明:(1)CuO纳米流体换热性能优于Al_(2)O_(3)纳米流体;(2)纳米流体的换热性能与纳米颗粒质量分数呈负相关关系,CuO质量分数为1%时纳米流体升温效率最高,在150 s内温度可由25℃上升到79.2℃,同时间内比去离子水高4.1℃,同时,随着纳米颗粒质量分数的增加,纳米流体与热源界面的润湿性减小;(3)纳米流体换热性能随着纳米颗粒粒径增加呈现先增加后减小的趋势,在纳米颗粒粒径为40 nm时纳米流体换热性能最佳;(4)纳米流体的换热性能与分散剂质量分数呈负相关关系,当分散剂质量分数为1%时换热性能最佳;(5)层流状态下纳米流体的换热性能与流速呈负相关关系;在湍流状态下纳米颗粒运动状态逐渐剧烈,有利于纳米流体传热。研究成果可为纳米流体应用于地热换热从而提升地热系统的换热效率提供依据,并为纳米流体参数以及流速参数的选择提供理论依据。 展开更多
关键词 地热 纳米流体 循环换热 纳米颗粒 分散剂 换热介质 纳米CUO 纳米Al_(2)O_(3)
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水化学和同位素揭示的广东儒洞地热咸水形成机制
14
作者 邵誉炜 毛绪美 +2 位作者 查希茜 李翠明 赵桐 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期779-788,共10页
地热咸水的形成机制是开发地热资源的重要参考,地热咸水中的化学组分可以揭示经历的水化学作用,同位素的示踪可以指示地下水的来源和水化学过程。因此,选用水化学和同位素来揭示广东儒洞地热咸水的来源和形成机制。研究表明,广东儒洞地... 地热咸水的形成机制是开发地热资源的重要参考,地热咸水中的化学组分可以揭示经历的水化学作用,同位素的示踪可以指示地下水的来源和水化学过程。因此,选用水化学和同位素来揭示广东儒洞地热咸水的来源和形成机制。研究表明,广东儒洞地热田发育高盐度地热水(TDS>8000 mg/L),Cl^(-)和Ca^(2+)的含量分别高达5059.76 mg/L和1991.42 mg/L,为Cl^(-)Ca·Na型水。K-Mg温标和玉髓温标估算热储温度88.13~121.42℃,循环深度1963~2790 m。水文地质条件和氢氧同位素结果证实,地热水来自于东部丘陵地区的大气降水补给,补给高程为260~315 m。通过离子比例系数和^(87)Sr/^(86)Sr分析,儒洞地热田地下水运移的环境较封闭,高温下发生了较充分的花岗岩矿物的溶解,同时围岩中蒸发成因盐岩的溶解提供了主要水化学组分,海水入侵的可能性较小,地热咸水和围岩存在一定的阳离子交换作用。因此,围岩中的蒸发成因盐岩的溶解和花岗岩矿物的溶解是地热咸水化学成分形成的主因。 展开更多
关键词 地热咸水 水化学 氢氧同位素 ^(87)Sr/^(86)Sr 地热温度计 广东
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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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华北断陷盆地热场特征及其形成机制 被引量：94
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作者 陈墨香 汪集旸 +4 位作者 汪缉安 邓孝 杨淑贞 熊亮萍 张菊明 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期80-91,共12页
地热场主要受基底凸凹相间的地质构造格局控制,具有高低相间的带状分布特点。在凸起区盖层地温梯度G和大地热流值Q均较高,一般G=3.5—5.0℃/100m,Q=63—84mW/m^2;而凹陷区则较低,G=2.7—3.5℃/100m,Q=46—59mW/m^2。全区=3.58℃/100m,=6... 地热场主要受基底凸凹相间的地质构造格局控制,具有高低相间的带状分布特点。在凸起区盖层地温梯度G和大地热流值Q均较高,一般G=3.5—5.0℃/100m,Q=63—84mW/m^2;而凹陷区则较低,G=2.7—3.5℃/100m,Q=46—59mW/m^2。全区=3.58℃/100m,=61.5±13.4mW/m^2,这说明全区具有较高的地热背景值和局部热异常。地热场数学模拟结果和实测地热资料对比,相符较好。构造单元的地热差异,主要是由于地壳浅部岩石热性质在横向上及纵向上的不均一,地壳深部较均一的热流在向上传导过程中,于地壳表部再分配的结果。 展开更多
关键词 地热场 盆地 断陷 形成 机制
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沉积盆地热演化史研究方法与叠合盆地热演化史恢复研究进展 被引量：54
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作者 任战利 田涛 +5 位作者 李进步 王继平 崔军平 李浩 唐建云 郭科 《地球科学与环境学报》 CAS 2014年第3期1-20,共20页
沉积盆地构造热事件的研究是盆地热演化史研究的热点及前缘领域。介绍了低温热年代学方法、古温标法及地球动力学模型方法研究中的新进展。叠合盆地构造-热演化史恢复是热演化史研究的前缘领域及难点,低温热年代学测年技术已成为叠合盆... 沉积盆地构造热事件的研究是盆地热演化史研究的热点及前缘领域。介绍了低温热年代学方法、古温标法及地球动力学模型方法研究中的新进展。叠合盆地构造-热演化史恢复是热演化史研究的前缘领域及难点,低温热年代学测年技术已成为叠合盆地构造-热演化史恢复的重要方法。中国普遍发育叠合盆地,叠合盆地古地温场经历的后期叠加改造普遍存在,叠合盆地的后期盆地对前期盆地的古地温场信息有抹去或掩盖作用。从叠合盆地叠加与改造对古地温场产生影响的角度出发,根据叠合盆地不同演化阶段地温场信息记录、保持及后期叠加改造情况的不同,结合多种古地温研究方法,以正确的地质模型及大量的实际地质资料为约束,提出分演化阶段真实恢复叠合盆地热演化史的新思路及方法。 展开更多
关键词 低温热年代学 裂变径迹 镜质体反射率 古地温 构造热事件 热演化史 叠合盆地 沉积盆地
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渤海地球物理场与深部潜在地幔热柱的异常构造背景 被引量：77
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作者 滕吉文 张中杰 +3 位作者 张秉铭 杨顶辉 万志超 张慧 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期468-480,共13页
渤海是中国东部陆缘的一个裂谷型盆地，通过重力、航磁、古地磁、天然地震、地热、应力场、地壳与上地幔结构及地震层析成像等资料，对渤海湾及其周边地带的深部结构、地球物理场效应和深层物理过程进行了综合研究．这一盆地是由NNE－N... 渤海是中国东部陆缘的一个裂谷型盆地，通过重力、航磁、古地磁、天然地震、地热、应力场、地壳与上地幔结构及地震层析成像等资料，对渤海湾及其周边地带的深部结构、地球物理场效应和深层物理过程进行了综合研究．这一盆地是由NNE－NE向、近EW向和NW向3组断裂组成，这3组断裂与3组地幔隆起带基本相对应，并在渤中坳陷交汇、渤海内部的现代构造运动以水平构造应力场作用下的走滑运动为主要特征，渤海区内地壳厚度仅28-29km，上地幔向上隆起，等温居里面埋深浅（为12km），并为较高区热流值区（56-77mW／m2）．该区岩石层厚度变化显著，庙岛西部中地壳中有一近似圆形的低速体，在120km深度仍为低速异常区．深大断裂可为深部热物质与气态物质上涌的通道．通过综合研究，提出渤海湾很可能是一个潜在的、尚在发展中的地幔热柱． 展开更多
关键词 渤海 岩浆活动 地球物理场 地幔热柱 异常构造
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鄂尔多斯盆地早白垩世构造热事件形成动力学背景及其对油气等多种矿产成藏(矿)期的控制作用 被引量：63
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作者 任战利 祁凯 +5 位作者 刘润川 崔军平 陈志鹏 张圆圆 杨桂林 马骞 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1213-1234,共22页
华北克拉通中西部中生代晚期早白垩世是否存在岩石圈减薄是地学界普遍关注的重大地质问题。本文在作者多年来对鄂尔多斯盆地构造热演化史研究的基础上,充分收集了近年来前人研究的成果及进展,对鄂尔多斯盆地现今地温场、地壳结构、构造... 华北克拉通中西部中生代晚期早白垩世是否存在岩石圈减薄是地学界普遍关注的重大地质问题。本文在作者多年来对鄂尔多斯盆地构造热演化史研究的基础上,充分收集了近年来前人研究的成果及进展,对鄂尔多斯盆地现今地温场、地壳结构、构造热事件、深部热岩石圈厚度、早白垩世火成岩活动期次、构造热事件形成机理及构造热事件与多种矿产成藏成矿关系方面进行探讨。鄂尔多斯盆地现今地温梯度及大地热流中等,属中温型盆地,现今地温场受现今地壳、岩石圈厚度较厚控制。通过对构造背景、古地温恢复、火成岩活动及热岩石圈厚度恢复等资料分析发现早白垩世太行山以西的山西地块及鄂尔多斯盆地处于拉张背景,早白垩世地温梯度高,存在古地温异常及热事件。早白垩世鄂尔多斯盆地热岩石圈厚度明显较现今岩石圈厚度薄,表明华北克拉通中生代晚期以来岩石圈减薄的西界可推到鄂尔多斯盆地。华北克拉通中西部鄂尔多斯盆地周缘、华北克拉通中部山西地块、华北克拉通中西部南缘早白垩世火成岩形成时间相同,岩浆侵入和喷出的时代主要集中在138~108Ma,反映在燕山晚期早白垩世华北克拉通中西部存在一期较为强烈的热事件。火成岩地球化学分析表明火成岩来源为地幔,反映岩石圈处于拉张背景。早白垩世热事件发生的时间与华北克拉通岩石圈减薄的峰期年龄相一致,表明华北克拉通岩石圈减薄作用在华北克拉通中西部广泛存在。早白垩世构造热事件发生的根本原因在于鄂尔多斯盆地岩石圈深部热活动增强,深部软流圈物质上涌,岩石圈厚度减薄。通过对油气、煤、铀等金属矿产成矿(藏)时代与热事件的对应关系分析发现鄂尔多斯盆地油气、煤、铀矿产及华北克拉通中西部金属矿产的形成受控于早白垩世构造热事件及岩石圈拉张减薄的深部热背景,主要成藏(矿)期均为早白垩世,成藏、成矿具有爆发式及同时性特点。 展开更多
关键词 地温梯度 岩石圈厚度 构造热事件 热岩石圈厚度 岩石圈减薄 火成岩 成藏(矿)期 鄂尔多斯盆地 华北克拉通
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青海省共和县恰卜恰干热岩体地热地质特征 被引量：88
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作者 张森琦 严维德 +10 位作者 黎敦朋 贾小丰 张盛生 李胜涛 付雷 吴海东 曾昭发 李志伟 穆建强 程正璞 胡丽莎 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1087-1102,共16页
基于地热地质、综合地球物理勘查成果等布孔依据,实施的GR1干热岩勘探孔位于共和县恰卜恰干热岩体中南部,是迄今我国钻遇地层温度最高的干热岩勘探孔,为我国首个EGS示范工程与科研试验平台建设奠定了基础。GR1孔测温结果表明,2500 m深... 基于地热地质、综合地球物理勘查成果等布孔依据,实施的GR1干热岩勘探孔位于共和县恰卜恰干热岩体中南部,是迄今我国钻遇地层温度最高的干热岩勘探孔,为我国首个EGS示范工程与科研试验平台建设奠定了基础。GR1孔测温结果表明,2500 m深处温度为150℃,进入干热岩段;终孔深度3705 m处的井底温度为236℃。2500～3705 m井段平均地温梯度为71.4℃/km,高于另3眼干热岩勘探孔;2800～3705 m井段地温梯度大于80℃/km,属中等品质以上干热岩。综合地球物理勘查与4眼干热岩勘探孔钻探结果表明,该干热岩体埋深2104.31～2500 m,面积246.90 km^2;干热岩资源评价结果表明,3～5 km深度范围,100年内的潜在发电装机容量为3805.74 MW,以2%的采收率计,装机容量为76.11 MW;3～6 km潜在装机容量为7788.26 MW,以2%的采收率计,装机容量为155.77MW;3～7 km潜在装机容量为13639.25 MW,以2%的采收率计,装机容量为272.79 MW。 展开更多
关键词 共和盆地 干热岩 地温梯度 地热地质
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