地热开发

摘要： 2022年2月19日,国家自然科学基金重大项目—“干热岩地热资源开采机理与方法”启动。该项目是我国地热资源开采领域首个国家自然科学基金重大项目。干热岩是一种具有独特优势的清洁可再生能源,具有储量丰富、绿色环保、高效稳定、不受季节及昼夜限制等特点,开采潜力巨大。干热岩体地热开发,通常采用增强型地热系统(EGS)。

摘要： 以山西乡宁县十里铺地区为研究区,为对区域地热资源进行勘查评价,通过布设的孔深为2008.87 m的K1勘探孔对该区域水文地质条件进行勘察,充分收集水文地质资料综合分析,在此基础上对勘查区地热资源特征进行评价,并对地热资源量进行计算。评价结果认为:勘查区地热资源属于低温温热水资源,地热井出水温度为41°C,地热田单井年可采热水量3.03×10^(5) m^(3),可利用热量33.62×10^(6) MJ,勘查区储存热量为1.6955×10^(12) MJ,地热田规模属中型,地热开发利用属经济较适宜型。研究结论可为十里铺一带地热资源合理开发利用提供科学依据。

摘要： 深部岩土工程常常面临复杂的变温环境,研究岩石力学特性热循环效应对于评估储层与围岩稳定性及合理利用岩石材料至关重要。对于细粒致密花岗岩地热储层,其力学特性关系到能源高效开采及工程安全问题。因此,本文对花岗岩试样开展了热循环试验、单轴压缩试验和光学显微镜观测试验,以研究其破坏特征、力学参数变化,以及细粒致密结构对花岗岩力学特性影响机制。结果表明:岩石的破坏特征与力学性质随着热循环温度和次数的变化趋势与其结构紧密相关,热循环上限温度升高能够提高花岗岩力学性质随着热循环劣化的敏感性。对于细粒致密结构的花岗岩,其单轴抗压强度与弹性模量随着热循环上限温度和循环次数增加而逐渐降低;热循环次数超过10以后,单轴抗压强度降低速率变得缓慢;300°C以内热循环不会改变细粒致密花岗岩脆性破坏特征。通过显微观测分析表明,热循环能显著促进花岗岩裂纹扩展,在从室温(20°C)到上限温度300°C热循环20次后,其线性裂纹密度为1.69 mm^(-1),是热循环1次时的1.5倍;由于结构细粒致密,约束了花岗岩矿物颗粒的膨胀压密效应,造成热应力诱发的裂纹萌生与扩展演化作用占据优势,进而宏观力学参数随着相应线性裂纹密度呈现非线性降低。研究对于变温环境下深部岩土工程力学问题相关探索具有一定基础参考价值。

摘要： 永汉地热田位于广东省龙门县永汉镇,分为马星和隔陂2个热异常区,通过开展地质调查、地球物理勘探、地热钻探、降压试验和测温等工作,基本查明了永汉地热田的地热地质条件。计算出永汉地热田地热资源储量为9925 m^(3)/d,平均水温为57.8°C。本地热田地热水资源偏硅酸和氟浓度达到命名矿水浓度标准,可命名为硅水和氟水,具有医疗价值。提出本地热田地热资源开发利用方向以温泉理疗、洗浴为主,设计生产建设规模为8932 m^(3)/d,服务年限暂定为10 a。并划定出了本地热田三级保护区范围,为地热资源的开发利用与地质环境保护提供了地质依据。

摘要： 深部矿产资源开采普遍面临岩层热辐射引起的高温问题,本质是一种地热效应.现有降温技术多为被动式降温,将地热当成灾害防治,成本极高,井深超过2000~3000 m后,一般矿山无法承受降温经济成本.地热作为一种天然能源,如能在深部矿产资源开采过程加以开发利用,既能降低开采作业环境温度,又能大幅度抵消被动式降温成本.将深部矿产资源开采和地热开发相结合,能够为二者的经济有效开发,实现资源和能源开发双赢,开辟新的途径.

摘要： 雄安新区是我国中东部地热资源开发利用条件最好的地区,具有储量大、埋藏深度适中、温度高、水质优、易回灌等特点.通过实施深部地热勘查,科学开发水热型地热资源,优化开采布局,提升雄安新区地热资源开发利用程度.科学、全面开发蓟县系热储,探索深部长城系热储作为未来开发的第二空间.建立"地热+电能+燃气+太阳能"多能互补的智慧功能系统,提升能源供应系统的安全性和使用效率,打造地热利用全球样板.

摘要： 地热尾水回灌是维持地热资源可持续开采和预防地面沉降等地质环境问题的有效措施,对于各类正在开采的地热储层都具有重要意义,是决定地热能开发成败的关键因素.但地热回灌过程中可能引起生产井采出液温度降低、回灌井结垢和腐蚀、砂岩热储回灌井井筒和周围热储堵塞等问题,使得回灌效率降低,影响热储生产能力.为更好地解决地热尾水回灌问题,以国内外地热尾水回灌现状为出发点,调研了常见的回灌技术,分析了尾水回灌面临的主要问题和影响因素,并提出4点建议:(1)加强对地热储层研究,提高开发方式和热储的匹配度;(2)合理进行回灌设计,确保回灌系统的长时间平稳运行;(3)设置动态监测系统,作为后期开发的参考;(4)对回灌技术进行创新研发,提高尾水回灌量,实现经济上的最大化.这对降低地热尾水回灌难度,提高地热能的利用率,促进地热资源可持续开发具有重要意义.

摘要： Moore博士自1970年代中期以来就参与了DOE(Department of Energy)项目。他在犹他大学任土木与环境工程系研究教授,并在地质与地球物理系任兼职教授。Moore博士现与McLennan博士一起担任Raft River EGS项目“爱达荷州Raft River地热田的概念测试和开发”的执行PI。他还积极参与了Coso和Desert Peak EGS项目。他的专长领域为地热系统的地质、热液蚀变和地球化学,以及基于地学数据的概念模型开发。Moore博士是地热资源理事会和地热能协会技术委员会的董事会成员。

摘要： 在地热开发过程中,物探测井是一项十分重要的内容,为切实提升地热开发效益,需要掌握物探测井的技术要点。但是在物探测井中,由于其综合性较强,为获取地质构造的有关信息,需要综合实施物探测井基础,才能掌握地热田的地质与热储条件。因此,本文就如何在地热开发中加强物探测井的应用展开探究。

摘要： 钻井是开发深部地热资源最直接的技术手段,但深部地层处于高温高压环境,其应力分布复杂.本文针对深井井壁围岩变形区分布开展了研究,对各变形区域的岩石力学进行了分析,在力学理论上为深部井壁稳定研究提供了指导.

摘要： 以咸阳市区内25口地热井资料为依据，重点论述已开采地热井成井状况。为达到采灌平衡模式，根据回灌试验井WHl号的相关情况并结合目前国内外回灌经验，介绍回灌机理。最后，以开采的25口地热井参数均值为标准，对开采井和回灌井的经济效益进行评估。

摘要： 增强型地热系统(Enhanced／Engineered Geothermal Systems，EGS)是在地壳深部3～10Km的低孔渗岩体中或干热岩体中，采用工程方法形成地热储层和循环水流的深层地热开发技术。美国率先在新墨西哥州芬登山对其开展了示范工程研究，证实了深层地热资源开发的可行性。本文将综述芬登山(Fenton Hill)增强型地热系统在钻井与储层激发、工质流动与储层测试、储层性能评价等问题研究上获得的认识和启示。

摘要： 20世纪90年代,随着我国社会经济发展,房地产和旅游业等的快速增长带动了中低温地热资源的开发.地热能作为可再生新型能源,在《可再生能源法》中对其进行了明确定位,因此,地热地质基础调查工作需要国家财政的支持.保证地热资源勘查、开发的可持续发展,避免行业的大起大落,确保地热勘查、开发人才和队伍的稳定,认为应参照其他可再生能源发电的上网电价补贴，给予地热发电上网电价补贴，以鼓励和吸引更多的企业和资金投人到地热发电项目中来。由国家科技主管部门安排地热资源开发利用基础研究项目，设立地热科研重点实验室，为我国地热资源开发利用提供科技保障，创立我国地热资源开发利用自主品牌，培养地热科技人才，同时在开发利用过程中定期进行监测，确保项目长久、可持续运转。

摘要： 本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的.为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴.在豫西火成岩严重缺水地区通过水力压裂试验，使地热井出水量增产达原来的3倍。经水质化验，4项指标达到天然饮用矿泉水标准；3项指标具有医疗价值，其中2项可达到命名热矿水标准；其它污染物或有害指标均低于国家标准。通过试验表明，在基岩裂隙不发育地层，通过水力压裂技术可以使地层裂隙扩张和疏通，具有一定的技术可行性。可以做为一项处理低产资源量的方法措施。清水压裂具有成本低、无污染、易操作等优点，且有利于水井／地热井压裂技术的推广与应用。

摘要： 本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的.为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴.在豫西火成岩严重缺水地区通过水力压裂试验，使地热井出水量增产达原来的3倍。经水质化验，4项指标达到天然饮用矿泉水标准；3项指标具有医疗价值，其中2项可达到命名热矿水标准；其它污染物或有害指标均低于国家标准。通过试验表明，在基岩裂隙不发育地层，通过水力压裂技术可以使地层裂隙扩张和疏通，具有一定的技术可行性。可以做为一项处理低产资源量的方法措施。清水压裂具有成本低、无污染、易操作等优点，且有利于水井／地热井压裂技术的推广与应用。

摘要： 本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的.为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴.在豫西火成岩严重缺水地区通过水力压裂试验，使地热井出水量增产达原来的3倍。经水质化验，4项指标达到天然饮用矿泉水标准；3项指标具有医疗价值，其中2项可达到命名热矿水标准；其它污染物或有害指标均低于国家标准。通过试验表明，在基岩裂隙不发育地层，通过水力压裂技术可以使地层裂隙扩张和疏通，具有一定的技术可行性。可以做为一项处理低产资源量的方法措施。清水压裂具有成本低、无污染、易操作等优点，且有利于水井／地热井压裂技术的推广与应用。

摘要： 本文结合工程实例,首次在豫西基岩严重缺水地区通过压裂车和钻井泵分段水力压裂技术,使低产地热井出水量增加3倍,达到了预期的目的.为今后基岩地区地热和地下水资源开发利用增产提供了借鉴.在豫西火成岩严重缺水地区通过水力压裂试验，使地热井出水量增产达原来的3倍。经水质化验，4项指标达到天然饮用矿泉水标准；3项指标具有医疗价值，其中2项可达到命名热矿水标准；其它污染物或有害指标均低于国家标准。通过试验表明，在基岩裂隙不发育地层，通过水力压裂技术可以使地层裂隙扩张和疏通，具有一定的技术可行性。可以做为一项处理低产资源量的方法措施。清水压裂具有成本低、无污染、易操作等优点，且有利于水井／地热井压裂技术的推广与应用。

摘要： 本文结合生产实践,在阐述了该技术的优点及其在地热井施工中推广应用情况的基础上,介绍了多工艺空气钻探技术与地热井钻探设备的配套以及钻进工艺技术措施.多工艺空气钻探技术设备配套，除根据钻孔深度、孔径、地层情况、钻进工艺及地热层的温度、压力等条件考虑适宜的钻机能力外，还要考虑多工艺空气钻探技术特点对钻机的要求，只有依靠先进的设备技术性能，才能很好地实现多工艺空气钻探技术有机的结合。根据井身结构设计，依据地层情况，可灵活选用工艺方法，若覆盖层很浅，就可以直接采用气动潜孔锤钻进，当遇钻孔内有水背压大时，便可更换为气举反循环钻进直到终孔。如果覆盖层较深，钻孔段可采用常规正循环钻进完成，达到基岩面后可利用气动潜孔锤工艺施工，水大时可更换为气举反循环钻进工艺。总的来说，工艺的选择要依据地层条件确定。若是全液压动力头钻机，气举反循环钻具就不需配套双壁主动钻杆，动力头下直接连接带有锁紧装置的气盒子便可。

摘要： 本文结合生产实践,在阐述了该技术的优点及其在地热井施工中推广应用情况的基础上,介绍了多工艺空气钻探技术与地热井钻探设备的配套以及钻进工艺技术措施.多工艺空气钻探技术设备配套，除根据钻孔深度、孔径、地层情况、钻进工艺及地热层的温度、压力等条件考虑适宜的钻机能力外，还要考虑多工艺空气钻探技术特点对钻机的要求，只有依靠先进的设备技术性能，才能很好地实现多工艺空气钻探技术有机的结合。根据井身结构设计，依据地层情况，可灵活选用工艺方法，若覆盖层很浅，就可以直接采用气动潜孔锤钻进，当遇钻孔内有水背压大时，便可更换为气举反循环钻进直到终孔。如果覆盖层较深，钻孔段可采用常规正循环钻进完成，达到基岩面后可利用气动潜孔锤工艺施工，水大时可更换为气举反循环钻进工艺。总的来说，工艺的选择要依据地层条件确定。若是全液压动力头钻机，气举反循环钻具就不需配套双壁主动钻杆，动力头下直接连接带有锁紧装置的气盒子便可。

摘要： 本文结合生产实践,在阐述了该技术的优点及其在地热井施工中推广应用情况的基础上,介绍了多工艺空气钻探技术与地热井钻探设备的配套以及钻进工艺技术措施.多工艺空气钻探技术设备配套，除根据钻孔深度、孔径、地层情况、钻进工艺及地热层的温度、压力等条件考虑适宜的钻机能力外，还要考虑多工艺空气钻探技术特点对钻机的要求，只有依靠先进的设备技术性能，才能很好地实现多工艺空气钻探技术有机的结合。根据井身结构设计，依据地层情况，可灵活选用工艺方法，若覆盖层很浅，就可以直接采用气动潜孔锤钻进，当遇钻孔内有水背压大时，便可更换为气举反循环钻进直到终孔。如果覆盖层较深，钻孔段可采用常规正循环钻进完成，达到基岩面后可利用气动潜孔锤工艺施工，水大时可更换为气举反循环钻进工艺。总的来说，工艺的选择要依据地层条件确定。若是全液压动力头钻机，气举反循环钻具就不需配套双壁主动钻杆，动力头下直接连接带有锁紧装置的气盒子便可。

摘要： 本发明公开了一种防腐蚀的地热能开发用密封型地热井套管，包括上套管、下套管、隔断套管、连通管和第二导热柱，所述上套管和下套管的内壁上均焊接有固定环，所述隔断套管位于上套管和下套管之间，所述连通管一端分别与上套管上的下套管上的固定环焊接为一体，且连通管的另一端设置有第二连接法兰，所述第二连接法兰和第一连接法兰之间通过固定螺栓密封连接，所述第二导热柱分别固定于上套管和下套管，且下套管的内部设置有缓冲环。该防腐蚀的地热能开发用密封型地热井套管由上套管和下套管组成，下套管上的热量不会传递给上套管，这样上套管和下套管之间连接更加稳固，不会发生热胀变形，保证了整个套管的密封性，工作稳定。

摘要： 本发明提供一种水热型地热资源开发利用系统及其开发利用方法，包括开采水处理装置、回灌水处理装置、热泵系统，所述开采水处理装置与回灌水处理装置之间安装有热泵系统，两个地热井分别作为开采井或回灌井，可进行供热和制冷模式的切换，进行循环往复的供热和制冷，防止了水热型地热资源开发工程热突破问题的发生，同时使水热型地热资源由单一的供热模式优化为供热和制冷兼顾模式，对地热的利用率更高，另外，两个井分别作为开采井或回灌井，可防止回灌堵塞问题，相比单一供热模式下需要专门对回灌井进行防堵塞洗井养护，节约了成本。

摘要： 本说明书提供了一种液氮循环压裂高效开发深部地热储层方法。基于该方法，通过采用“小排量注入‑停顿”的方式周期性注入液氮，在交变热应力‑流体压力作用下，使深部地热储层岩石缝周应力场发生周期改变，可诱导岩石发生疲劳破坏，进一步降低起裂压力，诱导裂缝起裂与扩展，最终形成立体缝网；同时，由于液氮注入排量小，整体注入量低，泵压低，可根据裂缝规模选择循环次数，有利于降低地震风险。从而可以克服常规水力压裂起裂压力高、裂缝单一、换热面积小、微地震频发等问题，能够较好地提升深部地热储层压裂效果，提高储层换热效率，以便后续能够安全、高效地对目标区域中的目标地热储层进行地热能资源的开发利用。

摘要： 本发明提供一种废弃煤矿的光伏‑抽水蓄能‑地热联合开发利用系统及建造方法，煤矿地下空间水库通过抽水取热井连通换热设备，降温后的地热水从换热设备出来通过地热水尾水输水管进入地面塌陷区水库，地面塌陷区水库通过回灌发电通道连通煤矿地下空间水库，抽水取热井上设有抽水泵，回灌发电通道上设有水力发电机组；热源利用端与换热设备之间设有循环水管道；地面塌陷区水库上方架设有光伏发电站的太阳能板；光伏发电站通过输电线连接抽水泵；煤矿地下空间为废弃煤矿采空区或和井巷工程。以实现太阳能、地热能和地下空间储能等多能互补模式联合开发和综合利用。

摘要： 本实用新型公开一种基于同井注采开发地热能的地热井系统，包括：地热井从地表深至地热储层；密封固定结构设置于地热井内，将地热井封隔成上下设置的回水段和采水段；采水口设置于靠近地热储层底部的采水段侧壁上；多条注水分支井设置于靠近地热储层的顶部，并与地热井的回水段连通；热交换器设置于地面上，热交换器的进水口通过进水管与水泵连通，热交换器的出水口通过出水管与地热井的回水段连通。高温水通过采水口进入地热井，水泵将地热水通过进水管泵入至地面上的热交换器内，通过多条注水分支井将低温水有效补给地热井周围的地下水，提高同井注采开发地热能的换热效率降低成本，实现热水型地热资源的经济可持续开发，满足环保要求。

摘要： 本申请提供一种地热开发用地热管，包括首管、尾管及连接管；首管、连接管及尾管均包括输水结构；输水结构包括内管及外管；外管与内管之间形成冷水输送腔；内管中空形成热水输送腔；首管输水结构的上端设有与冷水输送腔相连接供水泵以及与热水输送腔相连接的热水收集装置，下端设有第二连接部；尾管输水结构的上端设有第一连接部；尾管的输水结构还包括连通管；连接管的输水结构的两端分别设有第一连接部和第二连接部；相邻的第一连接部和第二连接部之间可拆卸连接。该地热管不与地下热水连通，不存在物质交换，只存在能量交换，有效避免了地下水资源的浪费，可长期稳定地利用地热资源；通过分体设计，既方便运输，又可连成不同长度的地热管。

摘要： 本发明公开了一种废弃油层转闭式循环地热开发采热评价的试验方法，利用模拟腔室、砂粉以及油砂模拟含油储层，利用不同的固井结构模拟闭式循环取热系统的不同井筒，利用独立控制温度的多圈加热片来模拟热储层的温度梯度，利用设置的注采井组和模拟油层模拟油田的采油过程并实现废弃油层物理模型的构建，利用在储层内设置的温度压力传感器探究含油层热储在地热开发过程中的温度场演化，进而探索由于开发产生的温差导致的自然对流作用，利用设置的闭式井筒和砂层模拟废弃油井的取热过程，并通过改变不同参数，可模拟在不同油层特征、不同闭式循环采热系统下的热储层开发效果。

摘要： 本实用新型涉及地热开发技术领域，具体为一种地热开发用地热管，包括外管体和内管体，外管体套接在内管体的外部，且外管体和内管体均位于同一轴线上，外管体和内管体之间固定有螺旋叶片，内管体的内部均匀涂布有保温涂层，外管体的顶端固定连通有第一端管，且第一端管的内壁开设有螺纹槽，外管体的底端固定连通有第二端管，且第二端管的外壁设置有螺纹柱，内管体的顶端固定连通有连接管，且连接管的端口处开设有卡槽。本实用新型通过在外管体和内管体之间设置有螺旋叶片，使得途径外管体内部的冷水流通路径增大，与地热换热的效果更好，外管体内部设置的导热翅片可以更好的将外管体上的热量传导至冷水中，进一步提升了冷水吸热的效率和效果。

摘要： 本申请提供一种地热开发用地热管，包括首管、尾管及连接管；首管、连接管及尾管均包括输水结构；输水结构包括内管及外管；外管与内管之间形成冷水输送腔；内管中空形成热水输送腔；首管输水结构的上端设有与冷水输送腔相连接供水泵以及与热水输送腔相连接的热水收集装置，下端设有第二连接部；尾管输水结构的上端设有第一连接部；尾管的输水结构还包括连通管；连接管的输水结构的两端分别设有第一连接部和第二连接部；相邻的第一连接部和第二连接部之间可拆卸连接。该地热管不与地下热水连通，不存在物质交换，只存在能量交换，有效避免了地下水资源的浪费，可长期稳定地利用地热资源；通过分体设计，既方便运输，又可连成不同长度的地热管。

摘要： 本实用新型公开了一种水热型地热开发系统，属于中深层地热开发设备技术领域。该地热开发系统包括：开发系统、换热系统和闭式循环回灌过滤系统；开发系统包括：第一开采井、第二开采井、第一回灌井和第二回灌井；第一开采井、第二开采井、第一回灌井和第二回灌井的井口相对应的连接有第一井口装置、第二井口装置、第三井口装置和第四井口装置。在本实用新型中，通过开发系统开采第一开采井和第二开采井中的地热水，然后通过换热系统进行换热，为用户提供热源，最后通过闭式循环回灌过滤系统将换热后的低温地热水回灌至第一回灌井和第二回灌井中，本实用新型不仅提高了地热能的利用效率，最大限度高效利用地热资源，更确保了地热资源长期稳定不衰减。