天津地热资源现状与可持续性开发利用问题
马凤如 1 ，林黎 1，王颖萍 2，程万庆 1，赵苏民 1 （1.天津地热勘查开发设计院，天津 300250；2.河北省水利水电勘测设计研究院，天津，300250）
摘要：天津地区地热资源十分丰富，至 2005 年底，已有地热井 269 眼，年开采量 2564 万 m 。但地热资源 利用率最高为 62.4％，地热尾水回灌率不到 8％，是一种粗放的开发利用模式。笔者从实现地热资源 可持续开发利用角度出发， 针对天津地区不同热储层的特征， 在阐述天津地热资源开发利用现状的基础上， 针对所存在的缺乏统一规划、地热利用率低和回灌量少等问题，针对不同的开采类型区制订了相应的保护 措施及保护目标，提出了分区管理、总量控制、强度控制、利用方式控制和优化配置的保护原则，为有限、 宝贵的地热水可持续开发利用提供技术保证；并提出地热资源必须走回灌开发道路，增加回灌井，提高回 灌率是实现地热资源可持续开发利用的重要保障。 关键词：地热资源；开发利用率；回灌；保护对策；天津市 中图分类号：P641.25 文献编识码：A 文章编号：1672-4135(2006)03-0222-07
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1.地热资源概况
在华北断陷盆地，地下蕴藏着丰富的地热资源。通过普查，在宁河-宝坻断裂以南，天津地区 2 8 3 地热资源分布面积达 8 700 km ，据估算全区可采资源量 85.41×10 m ，按盖层平均地温梯度大于 [1] 3.5 ℃/100 m 划分，共圈定了 10 个地热异常区，中低温地热资源十分可观 （表 1，图 1） 。
表 1 天津市地热异常区一览表 Table 1 Geothermal anomaly areas in Tianjin City 地热异常区 王兰庄 山岭子 万家码头 潘庄 周良庄 桥沽 王庆坨 沙井子 唐官屯 看财庄
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构造部位 双窑凸起 大、小东庄凸起 小韩庄凸起 潘庄凸起 王草庄凸起 构造带 大城凸起 北大港凸起 构造带 构造带
行政区位置 市区中南部及西区东部 市区东北部，东丽区 津南区，大港区西部 宁河县西部 宝坻区东南部 汉沽区北部 武清区西南部 大港区东南部 静海县南端 汉沽区东部
面积 （km 2 ） 534 315 235 610 180 90 114 190 40 20 2328
盖层最大地温梯度 （℃/100m） 8.0 8.3 8.8 6.9 5.5 5.5 5.0 4.5 7.6 5.5
合计
天津地热资源按其赋存特征划分为孔隙型热储和基岩岩溶裂隙型热储，二者顶板埋深多在 1 [2] 000 ～ 2 000 m 和 1 000 ～ 1 500 m 以下 。天津目前地热探采深度已达 4 041 m，井口流体 温度最高达 102 ℃。截至 2005 年底，已进行勘查评价并经国家储量认定的有七大地热田：王兰
收稿日期：2006－07－10 基金项目：天津市地热资源开发利用规划研究（2003556） 作者简介：马凤如（1953— ） ，男，高级工程师，长期从事地热资源勘查开发工作。 。 1
庄、山岭子、滨海地区、武清杨村、芦台潘庄、芦台含钴和万家码头地热田。按《地热资源地质
图 1 天津市地热异常区分布图 Fig.1 Distribution of geothermal anomaly areas in Tianjin city
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勘查规范》规定， 25℃地下热水为地热资源的低温下限 ，则上述七个地热田地热流体总可采 4 3 4 3 量为 7 245×10 m /a，其中新近系孔隙型热储地热水可采量 5 231×10 m /a，基岩岩溶裂隙型热 4 3 储 2 014×10 m /a。
2．开发利用现状
上个世纪七十年代，天津开始了大规模开发利用地热资源，至今已形成了研究程度最深、开发 利用规模最大的“地热城” 。目前，天津地热开发利用主要集中在市区、塘沽、大港和武清城区。 2.1 地热井概况 据统计，截止 2005 年底，天津市共有地热井 269 眼，其中回灌井 14 眼。地热水年开采量达 2 [4] 564 万方，回灌量为 177.6 万方，占开采总量的 6.93％ 。各热储层地热井分布情况如表 2。 显然：①天津市地热开发目的层集中在明化镇组、馆陶组及雾迷山组三个热储层；②回灌井主要分 布于奥陶系和雾迷山组，且回灌井比例小；③回灌量偏小，存在开采量与回灌量比例严重失调的现 象。 2.2 地热资源利用现状 天津市地热水主要用于供暖、洗浴、生活用水、种植、养殖、矿泉水开发以及康乐旅游等领域。
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（1）供暖 目前，天津市有 116 个单位利用地热水进行居民采暖，供暖总面积 1000 万 m ，是 我国利用地热采暖规模最大的城市。图 2 为各热储层供暖面积分布图。
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图 2 各热储层供暖面积分配图 Fig.2 The heating areas of different reservoirs Nm. 明化镇组；Ng. 管陶组；O. 奥陶系；?. 寒武系；Jx.. 蓟县系雾迷山组 表 2 2005 年各热储层地热井参数表 Table 2 The well information of the different reservoirs in 2005 热储层 明化镇组（N m ） 馆陶组（N g ） 奥陶组（O） 寒武系（?） 雾迷山组（J x ） 总 计 井总数 （眼） 81 95 12 5 69 262 回灌井数 （眼） 0 2 1 0 11 14 温度范围 （℃） 42 ～ 72 46 ～ 80 53 ～ 62 68 ～ 92 75 ～ 95 开采总量 （万 m 3 ） 768.9 722.4 107.9 72.4 891.9 2563.5 回灌总量 (万 m 3 ) 0 0 59 0 118.6 177.6 回灌量/开采量（%） 0 0 54.68 0 13.29 6.93
（2）生活用水 据 2005 年统计，全市有 81.92 万户居民使用地热水，月平均 85 万人次利用 地热水洗浴。由于明化镇组热储层地热水温度在 42 ～ 72 ℃之间，平均温度 52.13℃，加之水质良 好，被居民洗浴利用较广。 （3）其它方面 ①21 家单位开发地热水用于温泉娱乐。 ②3 个较大型利用地热水进行农业种植的基地，种植面积 508.9 亩。 ③7 家单位利用地热水进行水产养殖，养殖面积 243.16 亩。 ④6 家单位利用地热水生产矿泉水。 ⑤16 家单位将地热水用于洗涤、印染、空调等工业生产上。
3．地热资源开发利用存在的问题
3.1 地热利用率低 由于各热储层的水温、流量、水质的不同，其地热利用率也存在差异。据统计，2005 年各热储
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层地热尾水排放普遍在 40℃左右，表 3 列出了各热储层地热尾水为 40℃时的热利用率。从表中可以 看出，尽管雾迷山组、寒武系及馆陶组水温较高，相对利用温差大，地热利用率也明显高于明化镇 组与奥陶系，但地热利用率仅在 50.75 ％～ 62.41％之间，显然还十分低。 地热利用率低的主要原因是：①利用结构单一，地热资源消耗量大；②利用技术、工艺及配套 设备尚需优化；③地热尾水排放温度过高。 3.2 回灌率低 回灌是将地热水中的热利用后，把原地热水回注到热储层。地热回灌的主要优点是将地热资源 储量由静态变为动态，真正成为再生能源，同时有效地延长地热田生产寿命，避免尾水排放造成热 污染及土壤污染[5]。
表3 Table 3 2005 年各热储层地热利用率（％） The utilization efficiency of different reservoirs in 2005(％) 热储层 新近系 孔隙型 基岩岩溶 裂隙型 明化镇组 馆陶组 奥陶系 寒武系 雾迷山组 尾水排放温度（40℃） 26.19％ 50.75％ 43.04％ 62.41％ 57.58％
天津市 2001～2004 年的地热回灌率分别为 6.58%、7.94%、5.33%和 6%。回灌率严重偏低，采 灌失衡，导致热储层流体压力大幅度下降，形成区域性的降落漏斗。据监测[4]，2002 年天津市新近 系明化镇组、 馆陶组、 奥陶系、 蓟县系雾迷山组的地热水水位降幅分别为： ～ 2.8 m、 ～ 10 m、 2 1.6 1.6 ～ 3 m、2.6 ～ 13 m；2003 年降幅分别为：2 ～ 3 m、2 ～ 10 m、2 ～ 4 m、3 ～ 13 m，可 见，若不增加回灌井，加大地热尾水的回灌量，各热储层将面临水位下降速率更快。
4．地热资源可持续发展原则
4.1 分区管理 针对每个热储层，利用实际水位埋深等值线，根据下列式子可计算分区界限指标：
?H = H ? H 0 L0 = ?H / N L1 = 1.5 L0
式中：△H 为保护期末地热水允许降幅，m；H 为保护期末地热水设计埋深，m；H0 为保护期 初地热水埋深，m；L0 为保护期内地热水年允许降幅，m/a；N 为保护期，30 年。 考虑当前地热水开采的技术及经济条件， 并避免因地热水位快速下降而产生环境水文地质问题， 同时也防止保护期结束后地热井的报废，保护期末新近系水位设计埋深为 150 m、基岩水位设计埋 深为 200 m。求得 L0 及 L1 后，根据实际水位下降速率等值线，划定开采区类型：Lf≥ L1 为限制开采 区；L0 ≤ Lf ≤ L1 为控制开采区；Lf
总量控制原则是指：同一热储层中，待批的地热井开采量与现有地热井开采量之和不应超过该 热储层审批的年可采资源量。若年拟开采总量大于年可采资源量，原则上不予批准。战略性项目、 市重点项目需要经开采布局调整，待具有储量可采空间后再行审批。资源待勘区范围内原则上允许 新建项目，以便于探（查）明新的地热资源储量。 表 4 是经国家矿产储量委员会审批的分层年可采资源量，是新项目审批的总量控制条件。各热 储层的年开采总量，不突破该层的年可采储量；已经突破的，即使局部开采强度不高也要控制审批， 在保护期内达到总量控制不突破的要求。
表 4 天津可采地热资源量 （万 m3/a） Table 4 The exploitable reserves in Tianjin (104m3/a)
热储层 可采地热资源量
明化镇组 4081.6
馆陶组 1149.4
奥陶系 523.16
寒武系 18.04
雾迷山组 1 472.8
合计 7 245
4.3 开采强度控制 强度控制就是根据各分区控制措施对该区域的水位下降速率进行调控。在满足总量控制的前提 下，对照新项目所处的热储层分区类型，确定该项目的地热利用是否符合所在区域开采强度的控制 条件，即“强度总量双控”条件。 4.4 利用方式控制 根据各热储层资源类型及特点，确定相对适合的利用方式，对新项目的利用方案经可行性论证 后，确定批准与否。 ①明化镇组及馆陶组热储：适用于高级酒店、高档商住区的生活用水，温泉疗养、旅游度假， 矿泉水生产等。禁止大规模供热，小规模供热（2 万 m2 以下）时必须利用热泵技术和采取回灌开发 模式。一般居民小区不宜用地热集中供应生活用水。②奥陶系热储：适用于建筑物的采暖，采用间 接供热工艺，必须建设回灌式开发系统，必要情况下利用热泵技术，增大系统负荷能力；利用高矿 水的特点，开发医学理疗项目。禁止该类高矿水直接排放，禁止采用金属管道输送该类地热水。③ 寒武系热储：适用于建筑物采暖，采用间接供热工艺，必须建设回灌式开发系统，采取回灌开发模 式（回灌量不少于开采量的 80%） ，必要情况下采用热泵技术，增大系统负荷能力和热利用率。供热 规模不宜过大，以免资源量不足造成工程风险。原则上不用于普通民宅供热。一般居民小区不宜用 该层地热资源集中供应生活用水。④雾迷山组热储：适用于建筑物集中供热，必须建设回灌式开发 系统，采取回灌开发模式（回灌量不少于开采量的 80%） ；采取梯级综合利用方式，尾水可供生活用 水与生产饮用矿泉水等。一般居民小区不宜用地热集中供应生活用水。 4.5 优化配置 地热资源的优化配置应遵循如下原则，通过科学配置地热资源，坚持科技创新，提高地热资源 综合利用水平。 （1）战略性项目优先配置 战略性项目是指影响天津市社会经济发展的战略产业、城市发展新 的空间和重大基础设施项目。为了配合社会整体经济发展要求，地热开发利用必须优先满足上述项 目的需求。 （2）重要项目保证配置 重要项目是指在天津市社会经济发展中具有龙头作用的产业、影响城 镇发展定位的工程项目以及标志性工程项目。为促进经济的快速发展，地热开发利用规划必须保证 重要项目的需求。 （3）一般项目控制配置 为充分发挥地热资源在天津市社会经济发展中的效用，从地热资源的 稀缺性方面考虑，应控制地热资源在一般项目中的应用，一般项目应优先考虑利用常规能源。
5．保护措施
针对四种开采类型区，分别实施如下保护措施。
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5.1 限制开采区 （1）总量控制措施 ①现有地热井要限量开采，严格控制开采指标，执行超采加价收费制度， 推广应用节能新技术。②禁止新增地热开采井，鼓励增补地热回灌井。 （2）利用方式控制措施①不具备回灌条件的原有地热井，采用梯级、综合利用新技术、热泵技 术，进行系统改造，提高利用率，减少开采量。②无法建成回灌系统的单井系统，地热尾水要充分 利用， 提高尾水的重复利用率， 将排放量减到最低， 2010 年尾水直接排放量低于当年开采量的 50%， 2015 年尾水直接排放量低于当年开采量的 30%。③推进建筑节能措施的实施，降低系统能耗，节约 资源，减少开采量。 （3）保护方式控制措施 ①具备回灌井施工条件的必须补建回灌井，加大回灌量。②有城市热 网条件的，将供热负荷并入城市热网，地热资源转为其他用途，以发挥其更大的价值。3通过节能 降耗和补建回灌井加大回灌量两种途径，使水位下降速率过快情况得以缓解，2010 年基本实现低于 规划年下降速率的目标。 5.2 控制开采区 （1）总量及强度控制措施 ①严格控制新井审批，原则上掌握在采灌平衡条件下审批，即新增 项目资源消耗量小于该区域内增加的回灌量。②优先考虑战略性项目和市重点项目需求，控制一般 项目审批。③新增项目的审批要满足“强度总量双控”条件。 （2）利用方式控制措施 ①采用梯级、综合、高效利用新技术，提高资源利用率，地热供热项 目采用回灌开发模式。②原有地热井不具备回灌条件的，进行系统改造，地热尾水重复利用率达到 80%以上，排放温度达到规定标准。③生活用水限于公共建筑及高档商品住宅小区，一般住宅小区 禁止使用。4系统工艺技术要达到国内先进水平。 （3）保护方式控制措施 ①新批地热供热项目必须采用回灌开发模式。②原有地热单井系统具 备回灌井施工条件的必须补建回灌井，加大本区回灌总量。③结合新项目需求，采取组合方式，建 成采灌系统。即有条件情况下尽可能将新项目需求与原有单井系统组合成采灌系统，既满足新需求 又解决老问题。 5.3 鼓励开采区 （1）开采强度控制措施 ①考虑到热储层对开采强度反应的滞后现象，遵循稳步推开的原则， 使地热井布局科学合理。在建设规划程度较高地区，完成区域开发利用规划，不宜采取单一分散式 开发模式。按照地热井合理间距及强度控制原则，审批项目布局的合理性。②优先考虑建设规划程 度高、集约化技术水平高、综合效益高的项目。 （2）利用方式控制措施 ①采用梯级、综合、高效利用新技术，提高资源利用率。地热采暖项 目必须采用回灌开发模式。②新增项目要高起点、高水平、高效益。鼓励高附加值开发项目，利用 工艺技术应达到国内先进水平。③生活用水限于公共建筑及高档商住小区，一般住宅小区禁止使用。 （3）保护方式控制措施 ①有尾水直接排放的利用项目，必须采取回灌开发模式。②避免出现 地热井布局不合理现象。 5.4 探采结合区 探采结合区是指资源勘查程度低，有待于进一步探明与评价的区域。 （1） 开采方式控制措施 ①结合市场需求， 鼓励开发项目利用地热资源。 以“探采结合”的方式， 促进该区域资源评价与开发利用的同步发展。允许该区域内先布 1～3 眼勘探单井，分步实施回灌， 同时开展资源勘查和评价工作。提交储量批准后，根据储量情况将该区升级为其他类型区。②地热 勘探井施工前，必须依法办理打井审批手续。勘探工作要按照有关国家规范实施。 （2） 利用方式控制措施 在勘探井成井后， 根据资源实际情况确定， 利用方案与工艺符合综合、 高效、节能要求。 （3）保护方式控制措施 单井系统在建成规范系统投入使用后，限期补建回灌设施，提高资源 利用率和资源保护程度。
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6．保护目标
（1）提高热利用率 提高地热利用率，必须控制尾水排放温度：至 2010 年，60%地热站排放 温度不高于 25℃；至 2015 年，75％地热站实现排放温度不高于 25℃；有条件的地热站，排放温度 不高于 15℃。该目标首先在限制开采区强制实行，逐步向其他区域推广。 （2）提高回灌率 在全市整个区域通过积极推行地热回灌开采模式来提高回灌率[6]。 至 2010 年，在所有对井回灌开采系统中，回灌率达到 70%；在地热供热系统中，回灌开采系统占供 热系统总数的 15%，新增地热供热项目采灌系统为 100%；在地热资源开发总量方面，回灌率达到 25%；至 2015 年，在对井回灌开采系统中，回灌率达到 80%；在地热供热系统中，回灌开采系统占 供热系统总数的 20%，新增地热供热项目采灌系统为 100%；在地热资源开发总量方面，回灌率达到 30%。 （3）改造地热利用系统 一些传统地热站，某种程度上存在不合理、不规范的问题，必须有计 划地进行改造，特别是要对资源浪费严重、效益低下的地热利用系统进行必要的强制性改造，并予 以政策和技术支持。首先对限制开采区中的地热利用系统进行改造，至 2010 年 100%完成系统改造； 控制开采区的改造工作要积极引导，至 2010 年 50%的地热利用系统完成改造，2015 年全部完成改 造。鼓励开采区中多数地热项目为新建系统，要本着高起点、高标准建站，同时至 2010 年完成对个 别老系统改造工作。探采结合区在审批时，要求按最新规范和技术标准建设。 （4）改建动态监测网 目前，天津市地热井动态监测网在均衡、全面、稳定等方面存在问题。 数据采集手段原始、效率低、受外界因素影响大、不能满足资源评价和规划编制的要求，故动态监 测网布局调整和建设要纳入保护之中。①采取动态监测“双轨制”，即传统的人工方法和自动化监测 同时使用，避免由于自动监测技术方面的不稳定而丢失原始数据。 ；②在自动化监测系统稳定性达到 标准后，全面建立网络化、自动化监测系统，人工方法的重点是检查、补测、维护。③2006 年对动 态监测布局进行调整，满足平面均匀分布，纵向兼顾各热储的实际需要。4二年内完成动态监测网 的布局调整和建设工作。 （5）建设示范工程 地热资源的开发利用涉及众多领域，尤其是有些新技术、新工艺尚处于探 索阶段，在发展中非常需要示范工程的带动。选择不同的热储类型扩大利用领域，建立起集约化利 用方式的旅游、农业及医疗矿泉等地热示范工程 2 ～ 3 个，并在管理过程中以示范工程为样板，推 广应用示范工程技术，起到以点带面，全面提高的作用。 （6）加大地热资源勘查力度 依据《天津市矿产资源总体规划》的要求，加大地热资源的勘查 力度。在探采结合区要进一步进行勘查工作，力争在探明 2 ～ 3 处大型地热田、2 ～ 3 处中型地 热田的基础上，2010 年实现地热资源实际开采量 3300 万 m3。在限制开采区、控制开采区和鼓励开 采区进一步加大科学研究工作。 （7）落实生态环境保护 开发利用地热水可能会引发土壤盐碱化、热污染和地面沉降等环境问 题。 ①土壤盐碱化 天津除部分区域奥陶系地下热水矿化度较高（4 ～ 5 g/L）外，其它地区地热 水的矿化度均在 2 g/L 左右。因此，除部分区域奥陶系地热水外，天津市地热资源开发利用一般不会 引发土壤盐碱化问题。对于矿化度较高的奥陶系地下热水，可采取回灌措施，避免对周围土壤环境 的影响。 ②热污染 国家对热污染的界定标准是 35℃，目前天津市地热尾水排放温度均高于 35℃，存 在热污染。解决办法有两种：一是采用地板辐射供热、热泵供热等新技术和新工艺，提高地热资源 利用技术水平，降低地热尾水排放温度；二是采取回灌措施，不向环境排放。 ③地面沉降 已有研究成果表明，埋深小于 600 m 的地下水开采会引起地面沉降，600m 以下新 近系热储及基岩热储的开采一般不会造成地面沉降。一般可通过回灌维持热储压力，以减缓地面沉 降。
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6 结论
天津地热资源开发利用存在缺乏统一规划、地热利用率低和回灌量少等问题，只有依据分区管 理、总量控制、强度控制、利用方式控制和优化配置的保护原则，针对不同的开采类型区制订相应 的保护措施及保护目标，并且地热资源必须走回灌开发道路，增加回灌井，提高回灌率才能实现地 热资源可持续开发利用。 参考文献： [1] 董建军 李春华 王坤， 天津市地热资源开发利用规划技术报告[R]. 天津地热勘查开发设计院, 等. 2004. [2] 陈墨香. 华北地热[M]，北京：科学出版社，1988，89-106. [3] 杨统桐、陈培钧、郑克联，等. 地热资源地质勘查规范[GB 11615－89][M]. 北京：国家技术监 督局，1989. [4] 李俊，阮传侠，田光辉, 等. 2002 ～ 2005 年度天津地下热水动态监测年报[R]. 天津地热勘查开 发设计院, 2005. [5] 蔡义汉. 地热直接利用[M]. 天津：天津古文出版社，2004, 488-628. [6] 孙宝成，曾梅香,林黎,等．天津地热对井回灌系统中的同位素示踪技术[J]．地质调查与研究， 2005，28（3） ：187－191．
Discussion on Sustainable Exploitation and Utilization of Geothermal Resources in Tianjin
MA Feng-ru1，LIN Li1，CHENG Wan-qing2，ZHAO Su-min1，ZHAO Sun-min1 (1．Tianjin geothermal exploration and designing institute, Tianjin 300250, China; 2. Hebei investigation design and research institute of water conservancy and hydropower ministry of water resources, Tianjin 300250, China) Abstract: Geothermal resources is very rich in Tianjin, and exploited about 25.64 Mm3 every year. There has been 269 geothermal wells in the end of 2005. The highest use rate of geothermal resources is 62.4％ and the re-injection rate of geothermal used water is less than 8％. Based on the present situation of geothermal development and the characters of different reservoir, analyses the problems such as lacking of use plan, the low geothermal use rate and the less re-injection amount, some proper using ways are put forward in order to realize the continual exploitation use of geothermal resources in this paper. These measures include the subarea management, the control of capacity and intension and utilization mode and the optimal allocation. According to the principles and the type of exploitations, some measures and objects are established to protect the limited and valuable geothermal resources to be exploited continually in the future. The paper points out that increasing the re-injection wells and enhancing the re-injection rate is the important guarantee to implement the continual exploitation use of geothermal resources. Key words: Geothermal resources ; Tianjin; Exploitation; the use rate; re-injection; countermeasure
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中国地热能行业现状分析与发展前景研究 报告（2015年版） 报告编号：15A2A15 行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：
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天津：地热资源循环梯级利用(组图) 2007-5-18 15:51:21
采用地热梯级利用技术的高温热泵系统
人民网·天津视窗5月18日电： 节能降耗关键词 地热资源利用，回灌技术，梯级利用技术 项目单位： 天津市国土资源和房屋管理局 天津地热勘查开发设计院 天津市河东区房地产管理局供热公司 项目内容： 天津市地下蕴藏着丰富的中低温地热资源。全市地热分布面积达8700平方公里。地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源。但在地热资源利用过程中也显现出种种问题，地热资源在漫长的地质历史时期形成，其补给来源主要为大气降水，补给时间漫长（几千年乃至数万年），补给量有限，随着地热资源利用的广泛，长期以单纯开采井的形式开发，将会导致热储层水位下降过快，地热井使用寿命缩短。而且地热尾水排放温度过高，容易造成对环境的热污染。 为了解决保持热储压力，减少地热流体直接排放污染环境问题，并使地热资源得到充分利用，天津市国土资源和房屋管理局在地热的开采与利用过程中，组织地热勘查和开发利用单位研究和采用地热回灌技术和梯级利用技
术。 地热回灌技术是将经过利用温度降低的地热尾水或其他水源通过地热回灌井重新注回热储层。回灌的地热尾水和其他回灌水在热储层中经过与地热流体混合，并和热储层中的岩石骨架进行热交换，温度升高，可以再次循环利用。梯级利用技术根据地热资源温度高、富含丰富的矿物质等特点，多梯次利用地热资源。以冬季采暖为主，利用后的尾水可直接通过回灌井回灌到地下，也可以用于生活热水、理疗、种植、养殖等。通过这种方式增加了单井供热能力，提高了地热资源利用率，降低了地热水的排放温度，从而有效地节约和保护地热资源，提高了经济效益，避免了热污染和环境污染，资源的效能得到了充分发挥。
地热能系指储存于地球内部的能量，一方面来源于地球深处的高温熔融体；另一方面源于放射性元素（U、TU、40K）的衰变。按其属性地热能可分为4种类型。 地热能系指储存于地球内部的能量，一方面来源于地球深处的高温熔融体；另一方面源于放射性元素（U、TU、40K）的衰变。按其属性地热能可分为4种类型：①水热型，即地球浅处（地下100～4500m）所见的热水或水热蒸气；②地压地热能，即某些大型沉积盆地（或含油气）盆地深处（3～6km）存在着高温高压流体，其中含有大量甲烷气体;③干热岩地热能，需要人工注水的办法才能将其热能取出；④岩浆热能，即储存在高温（700～1200℃）熔融岩体中的巨大热能，但如何开发利用目前仍处于探索阶段。在上述4类地热资源中，只有第一类水热资源在中国已得到很好的开发利用。 中国地热资源按其属性可分为三种类型：①高温（＞150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。②中温（90～150℃）、低温（＜90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区；③中低温传导型地热资源，这类资源分布在中新生代大中型沉积盆地如华北、松辽、四川、鄂尔多斯等。这类资源又往往跟油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。上述三类地热资源分布在我国不同地区，并与该地区的地质-构造背景密切相关。 一、高温地热资源主要用于发电
目前在西藏羊八井热田已建起装机容量为25.18MW的地热电站，由于西藏地区传统能源如油气、煤炭缺乏，而高温地热资源又颇为丰富，因此在解决当地能源供应问题上起很大作用。羊八井地热电站从1977～1991年的14年内共装机25.18MW，最后一台3MW机组于1991年初投入运行。自1993年以来，年发电均保持在1亿度左右，截至2002年5月，羊八井地热发电总量达16亿度，电站年平均运行4300小时（羊八井地热电厂生产科，2002）。羊八井地热电站全年供应拉萨的电力为41%，冬季超过60%。另外两个较小的地热电站也已在朗久和那曲建成，其装机容量分别为2MW和1MW，对当地经济发展也起到相当作用。据估计，滇藏地热带的发电潜力为5817.65MW。表1我国大陆地区地热电站装机容量地点名称机组数装机容量/MW西藏羊八井925.18那曲11郎久22续表地点名称机组数装机容量/MW广东丰顺10.3湖南灰汤10.3总计28.78 二、中低温地热资源主要用于非电直接利用 如供暖、制冷、水产养殖、旅游疗养等。进入90年代，随着全球环境保护意识的增强，我国地热兴起了直接利用的高潮，尤其在高纬度寒冷的三北（东北、华北、西北）地区，加大了以地热供暖（采暖和生活用水）为主的开发力度。这项工作的开展不仅减少了大量有害物质的排放，而且还能取得明显的经济效益。截至1999年底，用于非电直接利用的热水流量为64416L/s，相当于每年提供162009MJ 的热能。这一数字说明中国的地热直接利用水平已居世界之首。全国
国内外地热能开发及利用现状介绍 中国能源网研究中心王鸿雁张葵叶 地热资源是在当前技术经济条件和地质条件下，能够从地壳内科学、合理地开发出来的岩石热能量、地热流体热能量及其伴生的有用组分。地热资源既属于矿产资源，也是可再生能源。目前可利用的地热资源主要包括：天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地温能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。在全球各国积极应对气候变化，努力减少温室气体排放的背景下，近年来，全球地热能开发及利用取得较快发展，也越来越引起我国政府及企业的重视。 一、全球地热资源分布及利用 （一）全球地热资源分布 全球地热储量十分巨大，理论上可供全人类使用上百亿年。据估计，即便只计算地球表层10km厚这样薄薄的一层，全球地热储量也有约1.45×1026J，相当于4.948×1015吨标准煤，是地球全部煤炭、石油、天然气资源量的几百倍。[1]世界上已知的地热资源比较集中地分布在三个主要地带：一是环太平洋沿岸的地热带；二是从大西洋中脊向东横跨地中海、中东到我国滇、藏地热带；三是非洲大裂谷和红海大裂谷的地热带。这些地带都是地壳活动的异常区，多火山、地震，为高温地热资源比较集中的地区。[2]图1所示为全球地热资源集中分布带：
图1 全球地热资源集中分布带 来源：鹿清华, 张晓熙, 何祚云. 国内外地热发展现状及趋势分析[J]. 石油石化节能与减 排, 2012, 2(1): 39-42 （二）全球地热资源利用 地热资源按赋存形式可分热水型、地压地热能、干热岩地热能和岩浆热能四种类型；根据地热水的温度，又可分为高温型(>l50℃)、中温型(90～150℃)和低温型(<90℃)三大类。地热能的开发利用可分为发电和非发电两个方面，高温地热资源主要用于地热发电，中、低温地热资源主要是直接利用，多用于采暖、干燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。此外，对于25℃以下的浅层地温，可利用地源热泵进行供暖、制冷。 根据2010世界地热大会的最新数据，2010年，全球有24个国家开发了地热发电项目，总装机容量10715MWe，年发电利用总量为67246GWh，平均利用系数为0.72；有78个国家开展了地热直接利用活动，总设备容量为50583MWt，年利用热能121696GWh，平均利用系数0.27。 表1 地热发电排名前10的国家 国家装机容量 （MWe）运行能量 (MWe) 总生产能量 (GWh/y) 运行率 (%) 运行机组 (套) 美国3093 2024 16603 0.94 209 菲律宾1904 1774 10311 0.66 56 印尼1197 1197 9600 0.92 22 墨西哥958 958 7047 0.84 37 意大利843 843 5520 0.75 33 新西兰628 628 4055 0.74 43 冰岛575 575 4597 0.91 25 日本536 422 3064 0.83 20 萨尔瓦多204 192 1422 0.85 7 肯尼亚167 167 1131 0.78 6 表2 地热直接利用排名前10的国家国家总生产能量GWh/y 主要利用方式 中国20932 直接供热、地源热泵、洗浴 美国15710 地源热泵 瑞典12585 地源热泵 土耳其10247 直接供热 日本7139 洗浴 挪威7001 地源热泵
天津地热资源概况 地热，是指埋藏在地壳内岩石和流体中能被经济合理地开发出来的热能。地热资源隐 伏埋藏于地下岩层中，由地质作用形成，具有相对独立的储存空间和渗流系统，它的形成、 分布和运移主要受地质条件控制，它的勘查与开发具有很强的专业性和技术性。在《矿产 资源法实施细则》中，地热被列为能源矿产；在今年实施的《可再生能源法》中,地热也 被列为可再生能源。 天津市地热资源的勘查始于上世纪七十年代初。1970年10月，著名地质学家李四光 先生专程对天津地热工作进行考察，对天津地热的发展高度重视，要求把天津地热利用 作为一个试点和样板，并责成当时的国家计委地质局对天津的地热勘查工作给予组织上和 技术上的支持。 按照李四光先生的指示和要求，我市于1970年12 月召开了上千人参加的全市地热会战誓师动员大会，成立了由13 个区、局、厂矿和教育、科研等单位组成的“地热会战指挥部”，在市建设局组建了第一支地质勘探队，并相继开展了重力勘测、地温测量、钻井勘探、利用试验等工作。在市区及近郊1000多平方公里的范围内，发现王兰庄和万家码头两个地热异常区，为我市地热勘探评价提供了基础和依据。 随后，地矿部门在全市范围内开展了一系列的地热地质调查。在宝坻—宁河断裂以南8700平方公里的平原地区，先后发现了10个地热异常区。 据地矿部门提交的《天津市地下热水赋存条件及开发利用研究报告》，估算地热资源远景储量8446.17亿立方米，远景可采储量85.41亿立方米，远景年可采储量8541万立方米。
八十年代，在市政府和原地矿部的支持下，在联合国开发计划署的援助下，累计投入勘探资金8000多万元，完成钻探总进尺10万余米，先后对王兰庄、山岭子地热异常区开展了大规模的地热资源勘探工作。提交了《天津市区及王兰庄地热田勘探报告》和《天津市山岭子地热田详查报告》。 九十年代后，又对滨海地区、武清杨村地区等非地热异常区进行了地热资源勘探评价。提交了《天津市滨海地区地热普查报告》和《天津市武清县地热资源普查报告》。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8d16811357.html, 广东省地热资源分布规律 作者：梁家海 来源：《地球》2013年第05期 [摘要]广东省地热资源丰富，天然温泉出露有300多处。地热方面未来的主攻方向将是深浅结合，随着新一轮地热勘查的实施，归纳和总结已有地热资源的分布规律，有积极的前提意义。本文就天然温泉与深大断裂、岩浆侵入体的关系，温泉水化学分带，中、新生代盆地储热条件等进行了分析；根据地温异常指标，判定广东省地壳深部可能存在丰富干热岩地热资源。 [关键字]广东省地热资源天然温泉深大断裂岩浆侵入中新生代盆地干热岩 [中图分类号] P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-18-3 1前言 太阳能和风能的利用已日益强大，同样作为“清洁能源”的地热能在利用仅停留在上世纪七十年代水平，且方式单一、工艺简单、能效较低。随着国外浅层地温能和深部干热岩开发研究，并带来的可观的社会和经济效益，国家和地方近年再度重视地热勘查工作。[1] 2008年7月，“全国地热资源现状评价与区划技术要求”出台，中国地质调查局开始着手部署全国的地热资源调查工作。广东省目前正在进行的项目有“广州市浅层地温能调查评价”和“珠三角及周边地区深部控热地质构造调查研究”，今年正式启“动广东省地热资源调查评价与区划”项目。未来地热方面的主攻方向将是深浅结合，即加强深部隐伏地热勘探，包括高温地下热水及干热岩的研究和勘探，以及对浅层地温能的勘查和开发利用工作。 与此同时，广东省政府亦启动相应的开发计划，于2012年2月印发的《广东省地质勘查“十二五”规划》中，对省内的地热资源勘查开发利用进行部署，地热资源勘查开发工程被列为重点工程；而2012年8月份由省政府办公厅发出的《关于促进地质矿产经济发展的若干意见》，亦将地热资源的开发利用列为重点发展的领域。 目前，广东省地质部门掌握的浅层地热资源资料极为全面丰富，分析浅层地热资源现状的分布规律，对进一步查明和研究广东省深部隐伏高温地下热水、干热岩及浅层地温能，有积极的重要前提意义。 2地质构造、地貌特征 2.1 地质构造特征 从地质环境来看，广东省地处欧亚大陆的东南边缘，受太平洋板块、欧亚板块、印度板块和菲律宾海板块运动的综合作用和影响，境内断裂构造发育，岩浆侵入、火山喷发、地震、新
关于中国地热资源及开发利用 一、我国地热资源概述 地热是指地球内部所蕴藏的热能，它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量。地热资源是在当前技术经济条件和地质条件下，能够从地壳内科学、合理地开发出来的岩石热能量、地热流体热能量及其伴生的有用组分，它与太阳能、风能、生物能、海洋能等统称为新能源，将太阳能、风能、潮汐能与地热能加以比较，地热能是新能源中最为现实的能源。地热资源按赋存形式可分4种类型：一是热水型，即地球浅处(地下100～4500m)所见到的热水或水蒸汽；二是地压地热能，即在某些大型沉积盆地深处(3～6 km)存在着高温、高压流体，其中含有大量甲烷气体；三是干热岩地热能，由于特殊地质构造条件造成高温但少水甚至无水的干热岩体；四是岩浆热能，即储存在高温(7001 200℃)熔融岩浆体中的巨大热能；根据地热水的温度地热能可分为高温型(>l50℃)、中温型(90～150℃)和低温型(<90℃)三大类，高温地热资源主要用于地热发电，中、低温地热资源主要用于地热直接利用。 我国是地热资源相对丰富的国家，地热资源总量约占全球的7.9％（表一），可采储量相当于4626．5亿t标准煤。我国的高温地热资源(热储温度≥150℃)主要分布在藏南、滇西、川西以及台湾省，环太平洋地热带通过我国的台湾省，
高温温泉达90处以上；地中海喜马拉雅地热带通过西藏南部和云南、四川西部。西藏高温热田主要集中在羊八井裂谷带，其中藏南西部、东部及中部约有108个高温热田，构成中国高温热田最富集的地带；云南是全国发现温泉最多的省，高温热田主要分布在怒江以西的腾冲-瑞丽地区，约2O 处；川西分布着8个高温地热区，为藏滇高温地热带的一部分。我国主要以中低温地热资源为主，中低温地热资源分布广泛，几乎遍布全国各地，主要分布于松辽平原、黄淮海平原、江汉平原、山东半岛和东南沿海地区，其主要热储层为厚度数百米至数千米第三系砂岩、砂砾岩，温度在40～80℃左右，目前已发现全国共有地热温泉3000多个，其中高于25℃的约2200个。从温泉出露的情况来看，我国主要有四个水热活动密集带[1]：藏南-川西-滇西水热活动密集带；台湾水热活动密集带；东南沿海地区水热活动密集带；胶东、辽东半岛水热活动密集带。从地质构造上看，我国地热资源主要分布于构造活动带和大型沉积盆地中，主要类型为沉积盆地型和隆起山地型。 二、我国地热资源开发现状 我国地热资源的利用历史悠久，但真正大规模勘查和开发利用始于20世纪70年初期,尤其是20世纪90年代以来，在市场经济需求的推动下，地热资源的开发利用得到更加蓬勃的发展。近年来，随着社会经济发展、科学技术进步和人
我国地热资源开发现况及问题分析 北京、河北、山西等地采访发现，面对丰富的地热资源，众多开发商一拥而上，由于缺乏科学规划、盲目开采、粗放利用，对资源和环境造成诸多破坏。不少专家和业内人士指出，相关的法律法规和保护措施若不及时落实跟进，地热过度开发趋势将会加剧。有关部门应坚决制止乱采滥用、粗放利用地热资源，把地热资源利用纳入法制化、制度化轨道。 地热违规开发破坏地质环境 “个别县开发地热资源毫无科学规划可言，本来只适合打三五眼热水井，却一下子就打了二三十口，开发现状令人瞠目结舌。”一位专家告诉记者。据调查，这些地热开发许多属于“未批先建、先建后批”，甚至偷偷开发的现象也不稀罕。 河北深州、安平、深泽、故城等地热供暖比较集中的县了解到，很多地热井都是近两年补办的手续。由于回灌井技术工艺复杂、投资成本高，大部分地热井出于经济利益考虑都不建回灌井。“先打井后上报”、“只开采不回灌”在一些地方成为普遍现象，地热管理部门对地热水资源的情况掌握不够，对取水量难以监测。 目前，国内地热资源主要用于洗浴、医疗保健、温泉度假、供暖以及养殖等低附加值的产业，开发形式粗放，缺乏
梯级开发的先进工艺，资源浪费现象严重。一些地方的地热水温每年都在不同程度地下降，有的地热游泳馆开始用烧锅炉的办法给水升温，有的打着地热的牌子却用自来水。由于各地各自为政，有的存在盲目打井，井位密度过大，超采地热导致一些地热田出现热田面积缩小，甚至出凉水的情形；有的由于超量开采，造成地下水位超常下降。 如果开发地热不采取回灌措施，不仅会造成地热资源枯竭，还会带来环境危害。有专家说，如果没有回灌，地热水被大量开采后，会引起含水层压力、温度下降。地热水直接在地表排放，还会对生态造成热污染、化学污染等危害。 法律法规落实难制约资源管理 “管理体制不顺，法律法规落实难，是当前地热资源保护中的普遍现象。”据了解，将地热资源按矿产资源管理是国际通行的做法。按照法律规定，抽取深层地热水至少需要两证：一是县级以上水务部门颁发的取水许可证，二是向省级国土部门申请采矿权。多年来，我国不少省份已经出台了“地热管理条例”，对地热的勘探、开发、利用、回灌、环保等环节都有明确规定，但实际上这些“条例”落实并不如人意。 “多龙管水”局面在地热资源开发上同样存在。山西省一位专家告诉记者，水利部门一直与地矿部门争地热管理权，致使地热开发企业无所适从。有的地热开采办理了取水
全球地热资源储量状况分析 1、世界地热能资源储量丰富 离地球表面5000米深，15℃以上的岩石和液体的总含热量，约为14.5×1025焦耳（J），约相当于4948万亿吨（t）标准煤的热量。 地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量。中投顾问发布的《2016-2020年中国地热能行业投资分析及前景预测报告》估计，仅地壳最外层10公里范围内，就拥有1254亿焦热量，相当于全世界现产煤炭总发热量的2000倍。如果计算地热能的总量，则相当于煤炭总储量的1.7亿倍。有人估计，地热资源要比水力发电的潜力大100倍。可供利用的地热能即使按1％计算，仅地下3公里以内可开发的热能，就相当于2.9万亿吨煤的能量。这是多么惊人的数字啊！不过世界各地的地热资源分布是不均匀的，有些国家地热资源特别丰富。冰岛就是富地热资源的国家。它地处北极圈附近，尽管气候寒冷，但地下却蕴藏着巨大的热能。冰岛的岩流几乎占全球岩流的三分之一，近几个世纪里，平均每五年有一次火山爆发，有形成地热的得天独厚的条件。据统计，冰岛拥有温泉、热泉、蒸汽泉、间歇泉等达1500多个。 美国也蕴藏着丰富的地热资源，据地质调查表明，美国高温地热发电潜力相当于755～7297亿吨标准煤，或600～4750亿桶石油；可以直接利用的中、低温热能则相当于1606～9139亿吨标准煤。 此外，日本、新西兰、意大利、前苏联、印度、菲律宾、法国、匈牙利、墨西哥、肯尼亚等许多国家都蕴藏着地热资源。 图表世界地热能利用分布 数据来源：中国能源协会 2、我国地热能资源储量及分布状况 我国的地热资源也比较丰富。目前已发现的地热露头有2700多处（包括天然和人工露头），还有大量地热埋藏在地下尚待发现。 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
地热开发与利用 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
关于中国地热资源及开发利用 一、我国地热资源概述 地热是指地球内部所蕴藏的热能，它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量。地热资源是在当前技术经济条件和地质条件下，能够从地壳内、合理地开发出来的岩石热能量、地热流体热能量及其伴生的有用组分，它与太阳能、风能、生物能、海洋能等统称为新能源，将太阳能、风能、潮汐能与地热能加以比较，地热能是新能源中最为现实的能源。地热资源按赋存形式可分4种类型：一是热水型，即地球浅处(地下100～4500m)所见到的热水或水蒸汽；二是地压地热能，即在某些大型沉积盆地深处(3～6km)存在着高温、高压流体，其中含有大量甲烷气体；三是干热岩地热能，由于特殊地质构造条件造成高温但少水甚至无水的干热岩体；四是岩浆热能，即储存在高温(7001200℃)熔融岩浆体中的巨大热能；根据地热水的温度地热能可分为高温型(>l50℃)、中温型(90～150℃)和低温型(<90℃)三大类，高温地热资源主要用于地热发电，中、低温地热资源主要用于地热直接利用。 我国是地热资源相对丰富的国家，地热资源总量约占全球的％（表一），可采储量相当于4626．5亿t标准煤。我国的高温地热资源(热储温度≥150℃)主要分布在藏南、滇西、川西以及省，环太平洋地热带通过我国的台湾省，高温温泉达90处以上；地中海喜马拉雅地热带通过西藏南部和云南、四川西部。西藏高温热田主要集中在羊八井裂谷带，其中藏南西部、东部及中部约有108个高温热田，构成高温热田最富集的地带；云南是全国发现温泉最多的省，高温热田主要分布在怒江以西的腾冲-瑞丽地区，约2O处；川西分布着8个高温地热区，为藏
地热资源开发的环境问题研究 热岩开发最早于１９８４年在美国ＦｅｎｔｏｎＨｉｌｌ试验成功并进入商业运行发电，随后世界许多国家相继进行了大规模工业试验与商业开发，但受技术能力和设备装置等条件限制，我国从２００７年才开始相关研究，目前处于探索试验阶段，尚未进入商业运行［５～８］。地热资源与其他常规能源相比有经济和环境方面的优势，但在开发利用过程中仍会对环境造成影响，主要包括对地下水、地表水、生态、土壤、大气以及声环境等造成的影响。但不同地区由于地热能类型的开发利用方式不同，则对环境的影响亦不同，因此需要将地热资源开发利用过程视为一体，基于地热工程整个生命周期的观点来分析地热资源开发利用全过程中的环境问题，才能全面地评价热资源开发过程的环境影响，以为地热资源开发利用过程中的环境保护提供科学依据。 １地热资源的开发利用过程 浅层地温能和深层地热能的开发利用过程包括勘查与评价、开采利用和运营管理等阶段，其环境影响伴随整个过程［９］。勘查与评价阶段主要通过采用航卫片图像解译、地质调查、地球物理、地球化学、地热钻井、产能测试和动态监测等技术方法进行综合性勘查，查明地热地质背景，确
定地热资源可开发利用的地区及合理的开发利用深度［１０］；开采利用阶段主要包括地下热水的开采、传输、供热和回灌等过程；运行管理阶段主要包括动态监测、设备维护和人员管理。 １．１浅层地温能的开发利用过程浅层地温能开发利用主要有地下水源热泵和土壤源热泵两种方式。热泵机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、调节阀控制系统和换热器组成，在能量转换时需要消耗一定的辅助能量，在压缩机和机组内部制冷剂共同作用下，从环境中吸取低品位热能，然后转换为高品位热能释放至循环介质中加以利用。地下水源热泵系统的热源为地下热水，冬季热泵机组从生产井提供的地热水中吸收热量，提高热能品位后，对建筑物供暖，取热后的地热水回灌地下；夏季则生产井与回灌井交换，将室内余热转移到低位热源中，实现降温或制冷。土壤源热泵系统的原理与地下水源热泵系统大体相同，区别在于前者的热源为土壤。由于土壤源热泵系统和大部分地下水源热泵系统都为能量循环利用模式，即只取热不取水，所以浅层地温能整个开发过程中对环境的影响相对较小，主要是热泵机组运行过程中产生的噪声，以及勘查、钻井过程中占用场地造成的生态破坏和土壤扰动等环境问题。 １．２深层地热能的开发利用过程深层地热能开发利用可分为直接利用和间接利用两种方式。间接利用主要指发
天津市地热资源管理规定 天津市地热资源管理规定 （1995年7月12日天津市人民政府令第44号发布） 全文 《天津市地热资源管理规定》已经市人民政府批准，现予发布施行。 第一条为加强对本市地热资源的管理，合理开发利用和保护本市地热资源，根据《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国矿产资源法实施细则》 和有关 法律、法规，结合本市实际情况，制定本规定。 第二条本规定所称地热资源是指埋藏在本市地面以下地壳内岩石和流体中能被经济合理地开发出来的热能，包括蒸气型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆 岩型五 种类型。其中热水型地热系指流温在40℃（含40℃）以上的地下热水。 第三条凡在本市行政区域内开发利用地热资源的单位和个人，均须遵守本规定。 第四条天津市地热管理处是市人民政府主管全市地热资源开发利用和管理的行政主管部门，其主要职责是： （一）管理地热资源的勘查、合理开发、科学利用与保护； （二）贯彻执行国家和我市有关地热开发管理方面的法律、法规及有关规定， 会 同有关部门编制全市地热开发利用规划； （三）审批地热开发利用项目和地热井的布局、开发与回灌，核定地热年度开
采 指标，核发地热开采许可证； （四）负责征收地热资源费，并参与地热资金的管理； （五）负责地热开发利用中实验和科研项目的立项管理； （六）履行市人民政府赋予的其他职责。 第五条地热资源开发利用实行统一规划、统一管理、合理布局、综合利用、以热养热、滚动开发的方针。 第六条地热资源的开发利用规划，由市地热管理处会同市规划、供热等行政主管部门制定，报市人民政府批准后实施。 第七条开采地热资源实行许可证制度。申办《地热开采许可证》的程序是：（一）申请。开采地热的单位或个人向市地热管理处提出申请报告书，同时提 交 综合利用计划、节能措施及比例尺为1:2000的平面位置图等。 （二）可行性研究。在市地热管理处受理申请后，开采地热的单位或个人委托 具 有资格的地热咨询设计单位提出可行性研究报告，交由市地热管理处组织评审。（三）审批。可行性研究报告经评审通过后，市地热管理处根据全市地热分配 布 局和评审意见，向开采地热的单位或个人下达批复文件和同意施工通知书。（四）施工、验收。 １、开采地热的单位或个人凭批复文件和同意施工通知书与具有资格的钻井施 工 单位按审批要求编制设计并组织施工，施工中需要更改设计时，须经市地热管 理处批 准后方可继续施工。 ２、为保证地热成井质量，施工过程中实行地热工程监理制度。 ３、地热井竣工后，由市地热管理处组织验收，签发《地热井验收评定书》。（五）核发《地热开采许可证》。开采地热的单位或个人，持《地热井验收评 定 书》到市地热管理处领取《地热开采许可证》。领取《地热开采许可证》须提 交地热 井的全部技术资料复印件，包括： １、钻孔地质综合柱状图、测井曲线、井温、井压、洗井、抽水、化验资料等；２、年度开采计划； ３、综合利用规划及实施方案。 第八条为勘探目的及其他目的凿成的地热井，需要开采时，均须办理《地热开
中国地热资源储量及分布概况 中国地热概述 最近两年，在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作，巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作，为拟建单机10MW以上电站提供资源参数，在首都北京市区钻取到88℃地热流体，为减轻城市环境污染作出贡献。目前，地热产业化已初具规模，国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划，“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。地热资源 通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW?30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006米，已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000米深的地热井，可获80—100℃的地热水。中国地热资源按其属性可分为三种类型： ①高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。 ②中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区； ③中低温传导型地热资源地热开发与利用 最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。但是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长。 一、资源状况 中国地热资源是比较丰富的，据粗略计算，主要沉积盆地小于2 000米的深度中储存的地热资源总量约4.0184×1019kJ，相当于1.3711×1012吨标准煤的发热量，以其1％作为可开采量计算，可开采地热资源总量为4.0184×1017kJ，约相当于1.3711×1010吨标准煤的发热量（表2.5.7）。 因中国山地多，全国平均单位面积热储存量将小于沉积盆地单位面积平均热储存量，全国960万平方千米地热资源总量若以沉积盆地单位面积平均热储存量4.415×1013kJ的50％估算，估计约2.11920000×1020kJ或相当于7.2310×1012吨标准煤的发热量。可开采热量仍以热储存量的1％计算，则全国地热资源可开采量约相当于7.23×1010吨标准煤。 据1996年统计，全国已勘查的地热点(田）有738处，其中进行过勘探的有43处；详查的83处；普查及区域调查的612处。探明各级可开采地热水总量为247.016万立方米/天，
天津地热资源现状与可持续性开发利用问题
马凤如 1 ，林黎 1，王颖萍 2，程万庆 1，赵苏民 1 （1.天津地热勘查开发设计院，天津 300250；2.河北省水利水电勘测设计研究院，天津，300250）
摘要：天津地区地热资源十分丰富，至 2005 年底，已有地热井 269 眼，年开采量 2564 万 m 。但地热资源 利用率最高为 62.4％，地热尾水回灌率不到 8％，是一种粗放的开发利用模式。笔者从实现地热资源 可持续开发利用角度出发， 针对天津地区不同热储层的特征， 在阐述天津地热资源开发利用现状的基础上， 针对所存在的缺乏统一规划、地热利用率低和回灌量少等问题，针对不同的开采类型区制订了相应的保护 措施及保护目标，提出了分区管理、总量控制、强度控制、利用方式控制和优化配置的保护原则，为有限、 宝贵的地热水可持续开发利用提供技术保证；并提出地热资源必须走回灌开发道路，增加回灌井，提高回 灌率是实现地热资源可持续开发利用的重要保障。 关键词：地热资源；开发利用率；回灌；保护对策；天津市 中图分类号：P641.25 文献编识码：A 文章编号：1672-4135(2006)03-0222-07
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1.地热资源概况
在华北断陷盆地，地下蕴藏着丰富的地热资源。通过普查，在宁河-宝坻断裂以南，天津地区 2 8 3 地热资源分布面积达 8 700 km ，据估算全区可采资源量 85.41×10 m ，按盖层平均地温梯度大于 [1] 3.5 ℃/100 m 划分，共圈定了 10 个地热异常区，中低温地热资源十分可观 （表 1，图 1） 。
表 1 天津市地热异常区一览表 Table 1 Geothermal anomaly areas in Tianjin City 地热异常区 王兰庄 山岭子 万家码头 潘庄 周良庄 桥沽 王庆坨 沙井子 唐官屯 看财庄
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构造部位 双窑凸起 大、小东庄凸起 小韩庄凸起 潘庄凸起 王草庄凸起 构造带 大城凸起 北大港凸起 构造带 构造带
行政区位置 市区中南部及西区东部 市区东北部，东丽区 津南区，大港区西部 宁河县西部 宝坻区东南部 汉沽区北部 武清区西南部 大港区东南部 静海县南端 汉沽区东部
面积 （km 2 ） 534 315 235 610 180 90 114 190 40 20 2328
盖层最大地温梯度 （℃/100m） 8.0 8.3 8.8 6.9 5.5 5.5 5.0 4.5 7.6 5.5
合计
天津地热资源按其赋存特征划分为孔隙型热储和基岩岩溶裂隙型热储，二者顶板埋深多在 1 [2] 000 ～ 2 000 m 和 1 000 ～ 1 500 m 以下 。天津目前地热探采深度已达 4 041 m，井口流体 温度最高达 102 ℃。截至 2005 年底，已进行勘查评价并经国家储量认定的有七大地热田：王兰
收稿日期：2006－07－10 基金项目：天津市地热资源开发利用规划研究（2003556） 作者简介：马凤如（1953— ） ，男，高级工程师，长期从事地热资源勘查开发工作。 。 1
中国地热资源储量及分布概况 【一】中国地热概述 最近两年，在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作，巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作，为拟建单机10MW以上电站提供资源参数，在首都北京市区钻取到88℃地热流体，为减轻城市环境污染作出贡献。目前，地热产业化已初具规模，国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划，“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。 【二】地热资源 通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW?30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006米，已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×10^14kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000米深的地热井，可获80—100℃的地热水。 中国地热资源按其属性可分为三种类型： ①高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。 ②中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区； ③中低温传导型地热资源 【三】地热开发与利用 最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。但是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长。 【四】资源状况
我国地热资源开发利用状况、发展趋势、问题与建议 作者：宾德智2010年05月28日 我国地热资源开发利用正处于快速发展的时期，地热资源作为绿色的清洁能源和可再生能源已普遍受到关注。为促进我国全面而科学合理的开发利用地热资源，笔者借此短文，就我国地热资源的开发利用状况、发展趋势及有关问题谈点个人的看法和建议，供讨论。 一、地热和地热资源的概念 地热是指地球内部所储存、产生的热量。能够经济的为人类所利用的地球内部热量，称地热资源，人们习惯简称为“地热”。地热资源的现代涵义包括：地热过程的全部产物，指天然蒸汽、热水和热卤水等；由人工引入（回灌）热储的水、气或其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等；由上述产物带出的矿物质副产品。目前，可利用的地热资源有：天然出露的温泉地热资源；通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源；通过人工钻井直接开采利用地热水（气）资源和干热岩体中的地热资源。 当前，我们所讨论的地热开发利用问题，实际上还限于天然温泉、通过热泵技术利用的浅层地热和通过人工钻井技术直接开采利用地热水（气）资源，尚未涉及干热岩中的地热资源利用问题。
上述四类可用地热资源，从总量及开采难易程度的角度分析，天然温泉资源量小、地域局限性较大，但开采容易，且无风险，是当前温泉旅游业开发利用的重点资源；浅层地热（指地表恒温带以下一定深度内地层中储存的热量）资源量丰富、分布普遍，易开采，风险低，主要利用热泵技术进行利用，但开采对环境有一定影响，是当前空调采暖开发利用的热点，发展较快；通过人工钻井直接开采利用的地热水（汽）资源，主要开采3000m深度以上地层热储中储存的地热水（汽）资源，资源量大，但开采的可行性主要取决于热储的分布与渗透条件，有较大风险，当前主要是直接开采热储中的地热水（汽），因地热水的补给有限而限制了其开发利用的规模，今后将逐渐转向仅利用热储中的“热量”的方向转化；干热岩中蕴含的地热资源量最大，主要通过地下换热技术开采，由于受当前开采技术条件的限制，国内尚没有投入实际利用，从发展的观点和未来能源需求考虑，这种地热资源将成为开发利用的重点。 二、我国地热资源勘查开发利用状况 （一）地热资源勘查 我国地热资源勘查活动始于计划经济体制下的50年代中期，当时地热资源的勘查与开发的范围仅限于天然出露的温泉等。在此期间，在全国主要省、自治区、直辖市都开展了地热资源普查。为配合国家医
关于印发《天津地区地热单（对）井资源评价技术要求》的通知 津国土房热〔2006〕239号 各区县规划和国土资源局（地矿局）、地勘单位、地热开发单位：现将《天津地区地热单（对）井资源评价技术要求》印发给你们，请遵照执行。 二○○六年三月十七日 天津地区地热单（对）井资源评价技术要求 1 总则 1.1地热资源是一种清洁的能源，它的开发利用对城市发展和生态环境保护起到了一定的促进作用。地热资源已通过法律形式确定为可再生资源，因此必须在科学、合理、有效的管理和指导下进行开发，以达到可持续开发的目标。单井资源评价是以此
为指导目标，通过评价其合理单井可开采量，为地热资源评价和开发利用的科学管理、规划提供基础依据。 天津地热资源从勘探到开发、利用已有20余年历史。当前地热开采井群已遍及各地热田范围，并且申请开凿地热井用户有逐年增加势头。形势需要我们对地热资源量再度审视，尤其对新开发地热井组、开采与回灌的动平衡把握，需要对单（对）井资源量进行切合实际的资源评价工作。 为加强地热资源管理、科学统筹规划、合理开发利用，尽量做到只采热能，不改变承压热能的水头压力，有效保护地热资源，长期造福于人民，为地热资源管理提供科学依据，特制定本技术要求。 1.2 编制本《要求》依据: （1）《地热资源地质勘查规范》（GB11615－89）； （2）《地热资源地质勘查规范》（GB/T 11615-200×）；（3）《地热资源评价方法》（DZ40-85）； （4）《地热单井勘查报告审批要求》（储办发［1996］51号）； （5）依据地热井地热地质条件及产水层类型，参照有关书刊、文献进行评定。 1.3 单（对）井评价原则：
地热资源的概念、来源及分类 郑州地象科技有限公司寇伟 前言：地热资源是近几年国家倡导大力开发利用的可再生能源，很多人对于地热资源的概念、来源、分类、开发利用等还不够了解。郑州地象科技有限公司作为VCT成像深部地热构造探测仪的研制厂家，有义务为大家系列介绍有关地热资源的知识、助推地热能的加速开发利用。 一、地热资源概念 “地热”是地热资源的简称，常指能够经济地为人类所利用的地球内部的热能量资源。地球内部蕴藏有由放射性物质衰变作用等原因所产生巨大的热，地核本身就是一个由地壳和地幔层包裹着的“大热球”，时时刻刻通过各种方式向地球表面传播热量并散发到大气中。地球表面上可看到的火山喷出的熔岩温度高达1200oC～1300oC，天然温泉的温度大多在60 oC以上，有的甚至高达100 oC～140 oC。这足以说明地球内部是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。这种热能传播到地表或传至人们可以采集到的地壳上层，就形成了人类可以开发利用的地热资源。 地热能是蕴藏在地球内部的一种自然热能，传播到人类可以开发利用的地壳深度以上就成为了地热资源。和煤、石油、天然气及其它传统矿产资源不一样，地热能与太阳能、风能等都属于可再生能源，相对而言都是取之不尽用之不竭的。而且，地热能不受时间和地域限制，随时都在、到处都有。地热能作为一种清洁能源、可再生能源，其开发前景十分广阔。 二、地热来源假说 关于地热的来源，有多种假说。主流假说认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变产生热能，有人估计，在地球的历史中，地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量，平均为每年5万亿亿卡路里。还有一种假说认为，地热来源于地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。除此之外，在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，当形成巨大的热储量上升到低温、刚硬的岩石圈底部时，受到岩石圈的阻挡而逐渐积累起来，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用，从而导致该部位最终形成温度高达1300 oC以上的软流层。 三、地热异常的定义 现已基本测算出，地核的温度达6000 oC，地壳底层的温度达900－1000 oC，地表常温层（距地面约15～30米）以下的地温随深度增加而增高。不同地区的地热增温率有一定差异，一般定义国内的地热平均增温率约为3 oC /100米，接近平均增温率的称正常温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。 人们通常所说的地热大部分是以水为介质从地下将其带到地面上的。一般定义：温度高于150℃的地热称为高温地热，温度在90～150℃之间的称为中温地热，温度在25～90℃之间的称为低温地热。水的临界温度为374.15℃，由于不同地区地下各深度层的压强、温度、构造都不同，地壳深部水升至地表后的温度差异也会很大，所形成的地热资源类型亦不相同。 四、地热资源的分类 根据地热资源的性质和赋存状态可将其分为：水热型、地压型、干热岩型和岩浆型四类。水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源，它是指地下储有大量热能的蓄水层，是现在开发利用的主要地热资源。地压型地热资