雄安新區(qū)容城凸起區(qū)地?zé)峥刹少Y源量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-20 07:40
雄安新區(qū)地?zé)豳Y源豐富,其中容城凸起區(qū)是雄安新區(qū)地?zé)豳Y源賦存條件最好的地區(qū)之一。通過(guò)分析容城凸起區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景、地?zé)嵝纬蓹C(jī)理,建立了容城凸起區(qū)熱儲(chǔ)的地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型;贑OMSOL Multiphysics軟件,對(duì)區(qū)域內(nèi)主要熱儲(chǔ)層的地?zé)豳Y源開(kāi)采進(jìn)行了數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合較好。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)在各開(kāi)采區(qū)內(nèi)合理布置開(kāi)采和回灌井,評(píng)價(jià)容城東部地區(qū)采灌均衡條件下的地?zé)豳Y源量。本研究模擬了不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)對(duì)可采地?zé)豳Y源量的影響,結(jié)果表明:當(dāng)開(kāi)采量為100 m3/h滿足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):①10年地下水位下降小于5 m;②單井地下水位不低于150 m;③開(kāi)采井100年水溫下降<2℃時(shí),年可開(kāi)采熱量8.53×1014J/a,可供暖面積240.9萬(wàn)m2。模型中開(kāi)采井、回灌井分區(qū)布置,不僅可以避免熱突破,且在對(duì)于滲透性良好的儲(chǔ)層地?zé)嵛菜煽焖傺a(bǔ)給至開(kāi)采區(qū),能有效維持熱儲(chǔ)壓力。本文初步摸清了雄安新區(qū)容城東部片區(qū)可開(kāi)采...
【文章來(lái)源】:地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
雄安新區(qū)容城凸起區(qū)地質(zhì)模型網(wǎng)格剖分示意圖
邊界條件主要涉及到注入井、生產(chǎn)井和地層邊界三個(gè)部分(Qu Zhanqing et al., 2017)。模型的邊界條件如圖8所示,頂面溫度邊界設(shè)為年平均氣溫,側(cè)面設(shè)為溫度開(kāi)邊界和水位邊界,底面設(shè)為溫度開(kāi)邊界和不透水邊界。2.3.2 初始條件
由于地?zé)岬刭|(zhì)勘查和地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作相對(duì)滯后,尚存在動(dòng)態(tài)資源量不明、地?zé)峋贾貌缓侠淼葐?wèn)題(Wang Shufang et al., 2013)。雄安新區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作較少,以往僅僅是用解析法計(jì)算地?zé)豳Y源量,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及該地區(qū)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用程度的提高,以及可視化數(shù)值模型軟件的升級(jí)完善,地?zé)豳Y源的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)已具備了相關(guān)條件(Ru Hongjiu et al., 2018)。地?zé)崃黧w數(shù)值模擬普遍用于地?zé)崃黧w資源的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及未來(lái)生產(chǎn)能力的估算等,利用數(shù)值模擬研究地下熱儲(chǔ)中熱水系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,已成為地?zé)崃黧w開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià)的重要技術(shù)方法(Peaceman et al., 1997; Wu and Pruess,1998; Yu Yiming et al., 2015; Zhao Zhihong et al., 2017; Qu Zhanqing et al., 2017)。容城凸起位于冀中臺(tái)陷中部,呈NNE向分布,是雄安新區(qū)地?zé)豳Y源賦存條件僅次于牛駝鎮(zhèn)凸起的地區(qū)。但是容城凸起區(qū)目前地?zé)豳Y源勘查及開(kāi)發(fā)利用主要集中在深度 1800 m 以淺的薊縣系上部巖溶熱儲(chǔ)層,僅在凸起的東南部邊緣部分利用新近系砂巖熱儲(chǔ)層(Wang Guiling et al., 2018)。地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作僅僅局限于簡(jiǎn)單的解析法,方法單一,資源量計(jì)算粗略,缺少動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。進(jìn)行清晰的地?zé)豳Y源成因模式研究、準(zhǔn)確的地?zé)豳Y源儲(chǔ)量評(píng)價(jià)研究,不斷開(kāi)辟新的資源儲(chǔ)備,是地?zé)豳Y源規(guī);沙掷m(xù)利用的基礎(chǔ)。筆者通過(guò)分析容城凸起區(qū)地?zé)豳Y源成藏模式,基于COMSOL Multiphysics 軟件,建立容城東部地區(qū)熱儲(chǔ)地質(zhì)模型和數(shù)值模型,模擬不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)對(duì)可采地?zé)豳Y源量的影響,提出地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并以此標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)容城東部地區(qū)年可采熱量和滿足的供暖需求面積,為雄安地區(qū)地?zé)豳Y源合理開(kāi)發(fā)、可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。1 地?zé)岬刭|(zhì)特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)薊縣系霧迷山組巖溶熱儲(chǔ)特征、主控因素及有利區(qū)預(yù)測(cè)[J]. 魯鍇,鮑志東,季漢成,劉金俠,王貴玲,馬峰,郭瑞婧,曹瑛倬,楊飛,符勇,李瀟博,華盈鑫,闕宜娟,李宗峰,許西挺,胡先才. 古地理學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]雄安新區(qū)頂面埋深在3500m以淺的中元古界熱儲(chǔ)可采地?zé)豳Y源量和開(kāi)發(fā)參數(shù)評(píng)估[J]. 戴明剛,雷海飛,胡甲國(guó),郭新鋒,馬鵬鵬,張家云. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]雄安新區(qū)現(xiàn)今地溫場(chǎng)特征及成因機(jī)制[J]. 王朱亭,張超,姜光政,胡杰,唐顯春,胡圣標(biāo). 地球物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]東營(yíng)凹陷地?zé)崽锾卣骷俺梢驒C(jī)理研究[J]. 張紅紅,高煥毅,李蘋(píng). 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[5]膠東半島中低溫對(duì)流型地?zé)豳Y源賦存機(jī)理及找熱模型[J]. 史猛,康鳳新,張杰,殷燾,韓明智. 地質(zhì)論評(píng). 2019(05)
[6]雄安新區(qū)附近主要隱伏斷裂第四紀(jì)活動(dòng)性研究[J]. 商世杰,豐成君,譚成軒,戚幫申,張鵬,孟靜,王苗苗,孫明乾,萬(wàn)佳威,王惠卿,項(xiàng)歆璇. 地球?qū)W報(bào). 2019(06)
[7]雄安新區(qū)起步區(qū)及周邊地?zé)豳Y源特征與影響因素[J]. 戴明剛,汪新偉,劉金俠,雷海飛,鮑志東. 地質(zhì)科學(xué). 2019 (01)
[8]地下群井改變徑流條件下的三維實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究[J]. 王煜曦. 城市地質(zhì). 2018(03)
[9]雄安新區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力分析[J]. 蘇永強(qiáng),李郡. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[10]河北容城凸起區(qū)熱儲(chǔ)層新層系——高于莊組熱儲(chǔ)特征研究[J]. 王貴玲,李郡,吳愛(ài)民,張薇,胡秋韻. 地球?qū)W報(bào). 2018(05)
本文編號(hào):3506871
【文章來(lái)源】:地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
雄安新區(qū)容城凸起區(qū)地質(zhì)模型網(wǎng)格剖分示意圖
邊界條件主要涉及到注入井、生產(chǎn)井和地層邊界三個(gè)部分(Qu Zhanqing et al., 2017)。模型的邊界條件如圖8所示,頂面溫度邊界設(shè)為年平均氣溫,側(cè)面設(shè)為溫度開(kāi)邊界和水位邊界,底面設(shè)為溫度開(kāi)邊界和不透水邊界。2.3.2 初始條件
由于地?zé)岬刭|(zhì)勘查和地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作相對(duì)滯后,尚存在動(dòng)態(tài)資源量不明、地?zé)峋贾貌缓侠淼葐?wèn)題(Wang Shufang et al., 2013)。雄安新區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作較少,以往僅僅是用解析法計(jì)算地?zé)豳Y源量,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及該地區(qū)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用程度的提高,以及可視化數(shù)值模型軟件的升級(jí)完善,地?zé)豳Y源的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)已具備了相關(guān)條件(Ru Hongjiu et al., 2018)。地?zé)崃黧w數(shù)值模擬普遍用于地?zé)崃黧w資源的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及未來(lái)生產(chǎn)能力的估算等,利用數(shù)值模擬研究地下熱儲(chǔ)中熱水系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,已成為地?zé)崃黧w開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià)的重要技術(shù)方法(Peaceman et al., 1997; Wu and Pruess,1998; Yu Yiming et al., 2015; Zhao Zhihong et al., 2017; Qu Zhanqing et al., 2017)。容城凸起位于冀中臺(tái)陷中部,呈NNE向分布,是雄安新區(qū)地?zé)豳Y源賦存條件僅次于牛駝鎮(zhèn)凸起的地區(qū)。但是容城凸起區(qū)目前地?zé)豳Y源勘查及開(kāi)發(fā)利用主要集中在深度 1800 m 以淺的薊縣系上部巖溶熱儲(chǔ)層,僅在凸起的東南部邊緣部分利用新近系砂巖熱儲(chǔ)層(Wang Guiling et al., 2018)。地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)工作僅僅局限于簡(jiǎn)單的解析法,方法單一,資源量計(jì)算粗略,缺少動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。進(jìn)行清晰的地?zé)豳Y源成因模式研究、準(zhǔn)確的地?zé)豳Y源儲(chǔ)量評(píng)價(jià)研究,不斷開(kāi)辟新的資源儲(chǔ)備,是地?zé)豳Y源規(guī);沙掷m(xù)利用的基礎(chǔ)。筆者通過(guò)分析容城凸起區(qū)地?zé)豳Y源成藏模式,基于COMSOL Multiphysics 軟件,建立容城東部地區(qū)熱儲(chǔ)地質(zhì)模型和數(shù)值模型,模擬不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)對(duì)可采地?zé)豳Y源量的影響,提出地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并以此標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)容城東部地區(qū)年可采熱量和滿足的供暖需求面積,為雄安地區(qū)地?zé)豳Y源合理開(kāi)發(fā)、可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。1 地?zé)岬刭|(zhì)特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)薊縣系霧迷山組巖溶熱儲(chǔ)特征、主控因素及有利區(qū)預(yù)測(cè)[J]. 魯鍇,鮑志東,季漢成,劉金俠,王貴玲,馬峰,郭瑞婧,曹瑛倬,楊飛,符勇,李瀟博,華盈鑫,闕宜娟,李宗峰,許西挺,胡先才. 古地理學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]雄安新區(qū)頂面埋深在3500m以淺的中元古界熱儲(chǔ)可采地?zé)豳Y源量和開(kāi)發(fā)參數(shù)評(píng)估[J]. 戴明剛,雷海飛,胡甲國(guó),郭新鋒,馬鵬鵬,張家云. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]雄安新區(qū)現(xiàn)今地溫場(chǎng)特征及成因機(jī)制[J]. 王朱亭,張超,姜光政,胡杰,唐顯春,胡圣標(biāo). 地球物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]東營(yíng)凹陷地?zé)崽锾卣骷俺梢驒C(jī)理研究[J]. 張紅紅,高煥毅,李蘋(píng). 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(S1)
[5]膠東半島中低溫對(duì)流型地?zé)豳Y源賦存機(jī)理及找熱模型[J]. 史猛,康鳳新,張杰,殷燾,韓明智. 地質(zhì)論評(píng). 2019(05)
[6]雄安新區(qū)附近主要隱伏斷裂第四紀(jì)活動(dòng)性研究[J]. 商世杰,豐成君,譚成軒,戚幫申,張鵬,孟靜,王苗苗,孫明乾,萬(wàn)佳威,王惠卿,項(xiàng)歆璇. 地球?qū)W報(bào). 2019(06)
[7]雄安新區(qū)起步區(qū)及周邊地?zé)豳Y源特征與影響因素[J]. 戴明剛,汪新偉,劉金俠,雷海飛,鮑志東. 地質(zhì)科學(xué). 2019 (01)
[8]地下群井改變徑流條件下的三維實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究[J]. 王煜曦. 城市地質(zhì). 2018(03)
[9]雄安新區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力分析[J]. 蘇永強(qiáng),李郡. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[10]河北容城凸起區(qū)熱儲(chǔ)層新層系——高于莊組熱儲(chǔ)特征研究[J]. 王貴玲,李郡,吳愛(ài)民,張薇,胡秋韻. 地球?qū)W報(bào). 2018(05)
本文編號(hào):3506871
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