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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：
3
1
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。
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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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职称材料
基于水-热-化耦合数值模拟的地热田开发方案优化设计--以河北雄安新区岩溶热储为例
2
作者
刘健
曹强
+3 位作者
任小庆
卢星辰
刘一茗
杨宝林
《石油实验地质》
北大核心
2025年第2期406-416,共11页
为优化河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案,在构建三维地质模型的基础上,对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析,探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果的影响。...
为优化河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案,在构建三维地质模型的基础上,对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析,探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果的影响。结果表明,地热井开采时间延长会导致温度下降和热突破现象,在现有开发场景下,100年开采周期内雄县及容城地区部分地热井温度下降可达4℃。减少开采流量或增加井距能有效延缓热突破,延长地热田寿命。在雄县地区,建议井距保持在500~600m。回灌温度对地热田整体温度场影响不大,但降低回灌温度可提高热利用率。回灌率对地下水位影响显著,100%回灌率能维持地下水位稳定,而90%回灌率会导致地下水位持续下降。总之,合理调整开采周期、采灌流量、井距和回灌策略,可以有效延长地热田的使用寿命,并提高资源利用效率。
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关键词
地热田开发方案
水—热—化耦合数值模拟
岩溶热储
雄安新区
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职称材料
岩土分层对中深层U型对接井换热性能的影响
被引量：
4
3
作者
高小荣
李红岩
+9 位作者
任小庆
孙彩霞
卢星辰
刘林
吕强强
许勇
董文斌
王泽沐
王荣康
苗瑞灿
《油气藏评价与开发》
CSCD
2023年第6期703-712,F0002,共11页
中深层U型对接式换热井出水温度高、取热能力大、井内流动阻力小,是理想的中深层地热能换热形式。基于热阻串联理论,建立了中深层U型对接式换热井地下换热的分层解析计算模型,并采用实测结果进行了验证。在建立解析模型的基础上,选取关...
中深层U型对接式换热井出水温度高、取热能力大、井内流动阻力小,是理想的中深层地热能换热形式。基于热阻串联理论,建立了中深层U型对接式换热井地下换热的分层解析计算模型,并采用实测结果进行了验证。在建立解析模型的基础上,选取关中盆地作为研究区域,分析了地下3000 m以浅深度范围内的岩土导热系数和体积比热分层变化对中深层U型对接式换热井整个采暖期内出水温度和取热量的影响。结果表明:岩土导热系数分层对地下换热特性有较大影响,根据平均导热系数计算会高估井口出水温度和取热量,偏差值介于6%~15%;岩土体积比热分层对地下换热特性影响较小。在中深层U型对接式换热井的设计和传热性能分析中,应考虑地下分层的影响,建议分层数量不低于8层。
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关键词
中深层地热
U型对接式换热井
传热性能
岩土分层
解析模型
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职称材料
题名
中深层地热资源勘探开发技术与典型应用
被引量：
3
1
作者
孙焕泉
高楠安
吴陈冰洁
国殿斌
方吉超
赵磊
刘健
周总瑛
机构
深层地热富集机理与高效
开发
全国重点实验室
中国
石油化工集团
有限公司
中国石化
集团新星石油
有限
责任
公司
中国石化
地热资源
开发
利用重点实验室
中国石化
石油勘探
开发
研究院
中国石化绿源地热能开发有限公司
出处
《地学前缘》
北大核心
2025年第2期230-241,共12页
基金
国家科技重大专项“重点地区深部热能探测评价(2024ZD1003600)”。
文摘
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。
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
Keywords
medium-deep geothermal resources
exploration and development technology
geothermal system elements
sustainable development
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
基于水-热-化耦合数值模拟的地热田开发方案优化设计--以河北雄安新区岩溶热储为例
2
作者
刘健
曹强
任小庆
卢星辰
刘一茗
杨宝林
机构
中国
地质大学(武汉)
中国石化
新星石油
有限
责任
公司
中国石化绿源地热能开发有限公司
中国
地质大学(北京)能源学院
出处
《石油实验地质》
北大核心
2025年第2期406-416,共11页
基金
中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室开放基金(TR-2022-09)资助。
文摘
为优化河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案,在构建三维地质模型的基础上,对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析,探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果的影响。结果表明,地热井开采时间延长会导致温度下降和热突破现象,在现有开发场景下,100年开采周期内雄县及容城地区部分地热井温度下降可达4℃。减少开采流量或增加井距能有效延缓热突破,延长地热田寿命。在雄县地区,建议井距保持在500~600m。回灌温度对地热田整体温度场影响不大,但降低回灌温度可提高热利用率。回灌率对地下水位影响显著,100%回灌率能维持地下水位稳定,而90%回灌率会导致地下水位持续下降。总之,合理调整开采周期、采灌流量、井距和回灌策略,可以有效延长地热田的使用寿命,并提高资源利用效率。
关键词
地热田开发方案
水—热—化耦合数值模拟
岩溶热储
雄安新区
Keywords
development scheme for geothermal field
hydraulic
thermal and chemical coupled numerical simula⁃tion
karst thermal reservoir
Xiong’an New Area
分类号
TE132.1 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
岩土分层对中深层U型对接井换热性能的影响
被引量：
4
3
作者
高小荣
李红岩
任小庆
孙彩霞
卢星辰
刘林
吕强强
许勇
董文斌
王泽沐
王荣康
苗瑞灿
机构
中国石化绿源地热能开发有限公司
西安交通大学能源与动力工程学院
中国
地质大学(北京)能源学院
出处
《油气藏评价与开发》
CSCD
2023年第6期703-712,F0002,共11页
基金
中国石化科技项目“‘井下换热’中深层地热能开发技术研究”(JR22010)
中国石化集团新星石油有限责任公司科技项目“U型对接井换热技术研究——现场工程配套及性能分析”(10500000-21-ZC0607-0025)。
文摘
中深层U型对接式换热井出水温度高、取热能力大、井内流动阻力小,是理想的中深层地热能换热形式。基于热阻串联理论,建立了中深层U型对接式换热井地下换热的分层解析计算模型,并采用实测结果进行了验证。在建立解析模型的基础上,选取关中盆地作为研究区域,分析了地下3000 m以浅深度范围内的岩土导热系数和体积比热分层变化对中深层U型对接式换热井整个采暖期内出水温度和取热量的影响。结果表明:岩土导热系数分层对地下换热特性有较大影响,根据平均导热系数计算会高估井口出水温度和取热量,偏差值介于6%~15%;岩土体积比热分层对地下换热特性影响较小。在中深层U型对接式换热井的设计和传热性能分析中,应考虑地下分层的影响,建议分层数量不低于8层。
关键词
中深层地热
U型对接式换热井
传热性能
岩土分层
解析模型
Keywords
medium-deep geothermal
U-shaped heat transfer butted well
thermal performance
rock-soil stratification
analytical model
分类号
TE09 [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
中深层地热资源勘探开发技术与典型应用
孙焕泉
高楠安
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
3
在线阅读
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职称材料
2
基于水-热-化耦合数值模拟的地热田开发方案优化设计--以河北雄安新区岩溶热储为例
刘健
曹强
任小庆
卢星辰
刘一茗
杨宝林
《石油实验地质》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
岩土分层对中深层U型对接井换热性能的影响
高小荣
李红岩
任小庆
孙彩霞
卢星辰
刘林
吕强强
许勇
董文斌
王泽沐
王荣康
苗瑞灿
《油气藏评价与开发》
CSCD
2023
4
在线阅读
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职称材料
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