大型巖溶熱儲(chǔ)識(shí)別方法與規(guī);沙掷m(xù)開采技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-07 05:41
為了支持中深層地?zé)豳Y源取暖產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,尋找熱資源儲(chǔ)量大且易于開發(fā)利用的地?zé)峋奂瘏^(qū)和研發(fā)相應(yīng)的高效率可持續(xù)開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)至關(guān)重要。經(jīng)過20年的探索與實(shí)踐,在繼承和發(fā)展的基礎(chǔ)上,我們完善了地?zé)嵯到y(tǒng)源通儲(chǔ)蓋分析理論原理和地?zé)醿?chǔ)層聚熱機(jī)理的識(shí)別方法。在華北牛駝鎮(zhèn)凸起上確定了首個(gè)大型巖溶熱儲(chǔ),并且提出了二元聚熱模式,在原有模式上發(fā)展為沉積盆地中低溫對(duì)流-傳導(dǎo)復(fù)合型地?zé)嵯到y(tǒng)。這是在華北克拉通獨(dú)特地質(zhì)構(gòu)造-熱背景上形成的渤海灣盆地特大型地?zé)峋奂到y(tǒng)。這個(gè)以中上元古界霧迷山組碳酸鹽巖為主體的巖溶熱儲(chǔ),儲(chǔ)層厚度大,溫度高、儲(chǔ)層孔滲性好、水質(zhì)優(yōu)、易開采、好回灌。針對(duì)這類地?zé)豳Y源可持續(xù)開采而研發(fā)的采灌優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬技術(shù),形成了一整套熱儲(chǔ)開采技術(shù)。我們基于政、產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的思路,自2009年起,在河北雄縣實(shí)施了百萬平方米級(jí)中深層水熱型地?zé)崆鍧嵢∨痉豆こ。?jīng)過5年左右的建設(shè),于2014年被國(guó)家能源局認(rèn)定為"雄縣模式",并向全國(guó)推廣。該項(xiàng)目超過了冰島的雷克雅未克地?zé)崛∨?xiàng)目,是迄今為止世界上最大規(guī)模的同類地?zé)崛∨こ。?jīng)過5年以上的運(yùn)行監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn),項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了百分之百回灌的高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)...
【文章來源】:科技促進(jìn)發(fā)展. 2020,16(Z1)CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
中國(guó)陸域典型地區(qū)地溫曲線[7]
在巖溶熱儲(chǔ)中,由于碳酸鹽巖熱儲(chǔ)的海相沉積背景,其鍶同位素特征較為顯著,用于判斷不同水體混合十分有效。此外,由于深淺部地下水體的大氣降水補(bǔ)給高程差異顯著,氫氧同位素往往也有所區(qū)別,尤其是將之和放射性同位素相結(jié)合,可以快速準(zhǔn)確地判斷補(bǔ)給端元,量化混合關(guān)系。但要注意的是,在巖溶熱儲(chǔ)內(nèi)部,尤其是連通性較好的巖溶熱儲(chǔ)內(nèi),深部熱水之間交換頻繁,同位素往往較為接近。在有斷層溝通的情況下,基巖儲(chǔ)層與新生界儲(chǔ)層之間會(huì)發(fā)生穿層流動(dòng)現(xiàn)象[11]。Pang等[12]提出了包括地?zé)崴h(huán)過程與水巖相互作用的水同位素識(shí)別方法,如圖2所示。該方法窮盡了現(xiàn)有報(bào)道的各類水文地質(zhì)過程的同位素變化,可以有效判別地下水的來源和演化,以及不同含水層之間的相互作用。2.4 預(yù)測(cè)深部熱儲(chǔ)溫度的氣體地溫計(jì)方法
在以上參數(shù)中,熱儲(chǔ)工程中最關(guān)注示蹤劑的回收率和示蹤劑的移動(dòng)速度;厥章矢,可能體現(xiàn)出將來的回灌水可能大量的回到開采井中。示蹤劑的移動(dòng)速度預(yù)示著回灌水回到開采井中的時(shí)間長(zhǎng)短問題。如果低溫的回灌水能很快回到開采井中,則會(huì)使開采井的溫度大幅下降。如果開采井的溫度非常高,接收到回灌水后仍然能夠保持較高的溫度,并且仍然能夠保證用熱需求,則影響不大。如果長(zhǎng)期運(yùn)行下去,則會(huì)影響開采井的供熱能力。如果回灌水以非常慢的速度回到開采井中,而且回灌水在這個(gè)過程中得到了熱儲(chǔ)圍巖的加熱,則開采井的溫度下降幅度不大,短期內(nèi)不會(huì)影響到開采井的供熱能力,可以保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)開采。3 技術(shù)應(yīng)用案例和應(yīng)用效果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)深層地?zé)崮荛_采的地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J]. 龐忠和,羅霽,程遠(yuǎn)志,段忠豐,天嬌,孔彥龍,李義曼,胡圣標(biāo),汪集旸. 地學(xué)前緣. 2020(01)
[2]雄安新區(qū)地?zé)豳Y源與開發(fā)利用研究[J]. 龐忠和,孔彥龍,龐菊梅,胡圣標(biāo),汪集暘. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(11)
[3]巖溶熱儲(chǔ)井間連通性的示蹤研究[J]. 龐菊梅,龐忠和,孔彥龍,羅璐,王迎春,王樹芳. 地質(zhì)科學(xué). 2014(03)
[4]中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展路線圖[J]. 龐忠和,胡圣標(biāo),汪集旸. 科技導(dǎo)報(bào). 2012(32)
[5]中國(guó)古生代碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)集特征與油氣分布[J]. 康玉柱. 天然氣工業(yè). 2008(06)
[6]漳州盆地水熱系統(tǒng)的氫氧穩(wěn)定同位素研究[J]. 龐忠和,樊志成,汪集旸. 巖石學(xué)報(bào). 1990(04)
[7]中國(guó)碳酸鹽巖分布面積測(cè)量[J]. 李大通,羅雁. 中國(guó)巖溶. 1983(02)
[8]冀中牛駝鎮(zhèn)凸起地溫場(chǎng)的特點(diǎn)及地下熱水的開發(fā)利用[J]. 陳墨香,黃歌山,張文仁,張容燕,劉炳義. 地質(zhì)科學(xué). 1982(03)
本文編號(hào):3327190
【文章來源】:科技促進(jìn)發(fā)展. 2020,16(Z1)CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
中國(guó)陸域典型地區(qū)地溫曲線[7]
在巖溶熱儲(chǔ)中,由于碳酸鹽巖熱儲(chǔ)的海相沉積背景,其鍶同位素特征較為顯著,用于判斷不同水體混合十分有效。此外,由于深淺部地下水體的大氣降水補(bǔ)給高程差異顯著,氫氧同位素往往也有所區(qū)別,尤其是將之和放射性同位素相結(jié)合,可以快速準(zhǔn)確地判斷補(bǔ)給端元,量化混合關(guān)系。但要注意的是,在巖溶熱儲(chǔ)內(nèi)部,尤其是連通性較好的巖溶熱儲(chǔ)內(nèi),深部熱水之間交換頻繁,同位素往往較為接近。在有斷層溝通的情況下,基巖儲(chǔ)層與新生界儲(chǔ)層之間會(huì)發(fā)生穿層流動(dòng)現(xiàn)象[11]。Pang等[12]提出了包括地?zé)崴h(huán)過程與水巖相互作用的水同位素識(shí)別方法,如圖2所示。該方法窮盡了現(xiàn)有報(bào)道的各類水文地質(zhì)過程的同位素變化,可以有效判別地下水的來源和演化,以及不同含水層之間的相互作用。2.4 預(yù)測(cè)深部熱儲(chǔ)溫度的氣體地溫計(jì)方法
在以上參數(shù)中,熱儲(chǔ)工程中最關(guān)注示蹤劑的回收率和示蹤劑的移動(dòng)速度;厥章矢,可能體現(xiàn)出將來的回灌水可能大量的回到開采井中。示蹤劑的移動(dòng)速度預(yù)示著回灌水回到開采井中的時(shí)間長(zhǎng)短問題。如果低溫的回灌水能很快回到開采井中,則會(huì)使開采井的溫度大幅下降。如果開采井的溫度非常高,接收到回灌水后仍然能夠保持較高的溫度,并且仍然能夠保證用熱需求,則影響不大。如果長(zhǎng)期運(yùn)行下去,則會(huì)影響開采井的供熱能力。如果回灌水以非常慢的速度回到開采井中,而且回灌水在這個(gè)過程中得到了熱儲(chǔ)圍巖的加熱,則開采井的溫度下降幅度不大,短期內(nèi)不會(huì)影響到開采井的供熱能力,可以保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)開采。3 技術(shù)應(yīng)用案例和應(yīng)用效果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)深層地?zé)崮荛_采的地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J]. 龐忠和,羅霽,程遠(yuǎn)志,段忠豐,天嬌,孔彥龍,李義曼,胡圣標(biāo),汪集旸. 地學(xué)前緣. 2020(01)
[2]雄安新區(qū)地?zé)豳Y源與開發(fā)利用研究[J]. 龐忠和,孔彥龍,龐菊梅,胡圣標(biāo),汪集暘. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(11)
[3]巖溶熱儲(chǔ)井間連通性的示蹤研究[J]. 龐菊梅,龐忠和,孔彥龍,羅璐,王迎春,王樹芳. 地質(zhì)科學(xué). 2014(03)
[4]中國(guó)地?zé)崮馨l(fā)展路線圖[J]. 龐忠和,胡圣標(biāo),汪集旸. 科技導(dǎo)報(bào). 2012(32)
[5]中國(guó)古生代碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)集特征與油氣分布[J]. 康玉柱. 天然氣工業(yè). 2008(06)
[6]漳州盆地水熱系統(tǒng)的氫氧穩(wěn)定同位素研究[J]. 龐忠和,樊志成,汪集旸. 巖石學(xué)報(bào). 1990(04)
[7]中國(guó)碳酸鹽巖分布面積測(cè)量[J]. 李大通,羅雁. 中國(guó)巖溶. 1983(02)
[8]冀中牛駝鎮(zhèn)凸起地溫場(chǎng)的特點(diǎn)及地下熱水的開發(fā)利用[J]. 陳墨香,黃歌山,張文仁,張容燕,劉炳義. 地質(zhì)科學(xué). 1982(03)
本文編號(hào):3327190
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