地热与干热岩(湖南)
- 格式:ppt
- 大小:39.08 MB
- 文档页数:103
干热岩集中供热的弊端:
1、这是技一项新技术,目前缺乏相关的政策、法规、技术标准等支撑。
2、由于这项技术目前在社会上应用较少,还没有得到土地、水务、市政、物价等有关部门的认可和支持。
【干热岩集中供热】
干热岩作为一种新型供热技术,其原理是通过钻机向地下2000米深处的高温岩层钻孔,在钻孔中安装一种密闭的金属换热器,通过换热器管壁将地下热能导出来,然后通过水循环专业设备向地面建筑物供热,具有零排放、低能耗、分布式、可再生的特点。
与传统供热相比,供热过程没有氮氧化物和二氧化碳排放,对节能减排、治污减霾具有重要意义,环保价值十分明显。
【优点】
1、干热岩资源储量丰富,是可再生资源,环保且经济。
2、与传统能源供热相比,干热岩具有成本低、零排放、效果好、模式新的特点。
3、干热岩作为新型分布式能源,采取源头供热技术,初期建设投资约200元/平方米,与传统供热投资约360元/平方米(含建设厂房、换热站、市政管网与碰口费)相比成本低。
4、地下换热器等相关设备寿命长达50年,运行成本仅为传统供热的一半。
2024年干热岩型地热资源市场前景分析引言地热资源作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力。
干热岩型地热资源作为其中的一种特殊类型,其开发利用面临着一系列的技术和经济挑战。
本文将对干热岩型地热资源市场前景进行分析,包括行业现状、发展趋势以及市场前景。
1. 干热岩型地热资源的特点干热岩型地热资源是指位于地壳深部的高温岩石体,通过人工方式将岩石体内的热能提取出来用于发电或供热。
干热岩型地热资源具有以下特点:•高温:干热岩型地热资源的温度通常达到200℃以上,远高于浅层地热资源。
•储量大:干热岩型地热资源广泛分布在各大陆板块中,储量丰富。
•持续稳定:干热岩型地热资源的热能储存量稳定,并且可持续利用。
2. 干热岩型地热资源市场现状目前,全球范围内干热岩型地热资源的开发利用还处于初级阶段,尚未形成规模化的商业化应用。
主要原因包括技术难题、高成本以及政策支持的不足等。
技术挑战是干热岩型地热资源开发的主要问题之一。
由于干热岩型地热资源位于地下深部,开采难度大,涉及到地质勘探、钻孔、热能提取等多个环节,技术要求高。
另外,干热岩型地热资源的开发利用成本较高。
与浅层地热资源相比,干热岩型地热资源的开采需要投入更多的资金和人力,导致开发成本较高。
政策支持也是干热岩型地热资源市场发展缓慢的原因之一。
在一些国家和地区,对于地热资源的政策法规还不完善,缺乏相应的激励和扶持政策。
3. 干热岩型地热资源市场发展趋势尽管面临着一系列的挑战,但干热岩型地热资源市场仍然具有广阔的发展前景。
一方面,随着技术进步和创新,干热岩型地热资源的开发利用技术将会得到不断改进。
例如,新的钻探技术、热能转换技术以及储能技术的应用,将有助于提高干热岩型地热资源的开采效率和降低成本。
另一方面,环境保护和减排要求的提高,将使得清洁能源的需求不断增长。
地热作为一种零排放的能源形式,将成为未来能源供应的重要组成部分。
干热岩型地热资源的丰富储量和稳定性将使其在清洁能源领域具有广泛的应用前景。
干热岩型地热能干热岩型地热能是一种新兴的可再生能源,它是利用地球内部的高温岩石来产生电力的一种技术。
这种技术的原理是将水注入到深处的高温岩石中,水在高温下变成蒸汽,然后通过管道输送到地面上的涡轮机中,驱动涡轮机发电。
干热岩型地热能具有无污染、可持续、稳定可靠等优点,是未来能源发展的重要方向之一。
干热岩型地热能的开发需要具备一定的条件。
首先,需要有高温的岩石层,一般需要达到200℃以上的温度才能够进行开发。
其次,需要有足够的水资源,因为水是产生蒸汽的重要原料。
最后,需要有适合的地质条件,如岩石的透气性、裂隙度等。
干热岩型地热能的开发过程中,需要进行多项技术研究和开发。
首先,需要进行地质勘探,确定岩石层的温度、水资源等情况。
其次,需要进行钻探,将水注入到岩石层中,产生蒸汽。
然后,需要建设输送管道和发电设备,将蒸汽输送到地面上的涡轮机中,产生电力。
最后,需要进行环境保护和安全管理,确保开发过程中不会对环境造成污染,同时保障工作人员的安全。
干热岩型地热能的开发具有重要的意义。
首先,它是一种可再生能源,可以替代传统的化石能源,减少对环境的污染。
其次,它具有稳定可靠的特点,可以满足城市和工业的用电需求。
最后,它可以促进当地经济的发展,提高当地居民的生活水平。
然而,干热岩型地热能的开发也存在一些挑战和问题。
首先,开发成本较高,需要进行大量的技术研究和设备建设。
其次,开发过程中需要考虑环境保护和安全管理,避免对环境和人员造成损害。
最后,干热岩型地热能的开发需要有政策和法律的支持,以保障其可持续发展。
总之,干热岩型地热能是一种具有广阔前景的可再生能源,它可以替代传统的化石能源,减少对环境的污染,同时满足城市和工业的用电需求。
虽然开发过程中存在一些挑战和问题,但只要有政策和法律的支持,加强技术研究和设备建设,就可以实现其可持续发展,为人类的未来提供更多的清洁能源。
新能源科学与工程专业“地热资源勘查”课程教学内容与方法分析作者:张洪伟常海滨来源:《科技风》2024年第15期摘要:为培养新能源行业需求的高素质人才,探讨了矿业院校新能源科学与工程专业《地热资源勘查》课程教学目的、教学内容及方法,提出了以“理论-技术-应用”为主线的教学内容体系,内容涵盖了勘查理论与方法、勘探技术与评价、等教学内容,讨论了应用于该课程的案例教学、实践导向教学、问题驱动教学等教学方法,以期为相关矿业类高效的新工科课程体系建设提供一定思路。
关键词:矿业高效;新能源科学与工程;地热资源勘查;教学方法长期以来,我国对清洁能源的发展非常重视,已成为全球最大的太阳能和风能发电国,可再生能源发电装机占全球的34%以上,其中,风电机组零部件及整机产量已经占据了全球50%以上的市场份额,光伏产业为全球市场供应超过70%的组件。
未来能源结构的持续转型,离不开能源科学技术的进步,更离不开能源类人才的培养。
地热资源作为一种清洁、可再生的能源,在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用,并受到政府有关机构、地矿与石油、煤炭等部门及科研院所的重视。
地热资源的勘查是地热能开发利用的关键环节,对于培养具备地热资源勘查能力的专业人才至关重要。
2010年国务院通过了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,提出要培育和发展包括新能源产业在内的七大战略性新兴产业。
随后教育部发文鼓励有条件的高校申办战略性新兴产业相关专业,并于2010年首次批准浙江大学、华北电力大学等11所大学开设“新能源科学与工程”专业,2011年和2012年又先后批准了23所大学开办该专业,其他地区高校根据目前高等教育改革的实际要求调整现有的本科专业设置体系,不断完成新能源科学与工程专业的申报和筹备工作。
当前,我国近百所高校设立了新能源科学与工程专业[1-3]。
随着能源行业的转型发展与新旧动能转换,很多矿业类院校也相继设立了新能源科学与工程专业[4,5],如中国矿业大学、中国矿业大学(北京)等,以中国矿业大学(北京)为例,该校一直致力于培养工程技术和资源管理领域的专业人才,近年来,为了积极响应国家能源战略对新能源技术人才需求和教育部“新工科”建设的重要举措,申报并获准增设了新能源科学与工程专业,2020年开始招生,该专业由能源与矿业学院主持申报与建设。
附件5湖南省“十三五”地热能开发利用规划湖南省发改委2016年10月编写单位:湖南省地质矿产勘查开发局四0二队中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南省煤田地质局第一勘探队湖南省地质调查院目录前言 (1)一、规划基础和发展形势 (2)(一)规划基础 (2)(二)发展形势 (5)二、指导思想和目标 (6)(一)指导思想 (6)(二)规划范围及时限 (7)(三)发展目标 (7)三、重点任务 (8)(一)地热资源开发利用重点规划 (8)(二)产业体系建设 (16)四、保障措施 (18)(一)加强宏观调控 (18)(二)扶持保障产业发展 (19)(三)规范地热资源规划、勘查、开发利用管理 (20)(四)加强项目前期工作 (20)五、投资估算和环境社会影响分析 (21)(一)投资规模估算 (21)(二)环境社会效益分析 (21)附表:1、湖南省“十三五”地热能开发利用规划项目表前言地热能是蕴藏在地球内部的天然能源,具有潜力巨大、分布广泛、清洁安全、稳定高效等优势,是一种绿色低碳、可循环利用的再生能源。
发展地热产业对于调整能源结构、节能减排、改善环境等具有重要意义。
湖南省地热能资源丰富,分布广泛,发展前景广阔。
据已有资料分析,湖南省14个地州市地热能资源都有分布,其中浅层地温能年可利用量相当于14991.28万吨标准煤,中深层(水热型)地热能年可利用量相当于35.27万吨标煤,深层(干热岩)地热能年可利用量相当于23700万吨标煤,资源潜力巨大。
目前,湖南省地热能资源适宜大规模开发利用的为浅层地温能,中深层(水热型)地热能资源潜力小、且开发利用难度较大,深层(干热岩)地热能还处于项目调研和勘查阶段、开发利用条件暂时还不成熟。
因此,根据湖南省地热能资源的实际情况,按照“关于促进地热能开发利用的指导意见(国能新能[2013]48号)”、“关于促进我省地热能开发利用有关工作的通知(湘发改能源[2013]849号)”文件要求,制定了《湖南省“十三五”地热能开发利用规划》。
干热岩1. 什么是干热岩干热岩是一种地热资源,指的是地下深部岩石中的高温岩体。
这些岩体通常位于地下几千米深处,温度可以达到200℃以上。
相比之下,传统地热资源主要来自于热液和蒸汽,而干热岩则不需要地下水的存在。
干热岩能量来源于地球内部的辐射热,属于一种无限可再生的资源。
2. 干热岩资源利用2.1 干热岩发电利用干热岩发电是目前对干热岩资源利用最主要的方式。
通过在地下钻探井中注水,注入高压高温的水使其与岩石发生热交换,形成蒸汽,然后利用蒸汽驱动涡轮发电机发电。
相比传统地热发电,干热岩发电具有更高的温度和压力条件,可以获得更高的发电效率。
2.2 干热岩热能利用除了发电,干热岩还可以直接利用其热能进行供暖、加热和工业过程。
通过在地表进行钻探,将高温岩体的热能输送到地表,再经过换热器进行热交换,将热能转移到需要加热的介质上,实现供热和加热的目的。
干热岩热能利用可以广泛应用于居民区、工业区和温室等场所,提供清洁、可持续的热能。
2.3 干热岩矿物资源利用干热岩中含有丰富的矿物资源,可以进行开采和利用。
例如,干热岩中的伴生物质,如铀、钍、稀土元素等,都具有重要的经济价值。
此外,干热岩中的岩盐、花岗岩等也可以用于建材、化工等领域。
3. 干热岩资源开发与环境影响干热岩资源开发对环境有一定的影响。
首先,干热岩资源的开采需要进行地下钻探和水力压裂等工作,可能会引起地震活动。
其次,注入的水和地下岩石的接触可能会导致岩石中的矿物质释放,对地下水质产生影响。
此外,干热岩资源开发需要大量的用水,可能会对水资源造成一定的压力。
为了减少环境影响,干热岩资源开发需要采取合适的技术和措施。
例如,使用先进的地震监测设备进行地震监测,控制地震活动的范围和强度。
此外,注水前需要对地下岩石进行充分的矿物学研究,了解矿物质释放的情况,并采取防护措施。
同时,可以推广水资源的节约利用和回收利用,减少对水资源的压力。
4. 干热岩资源的前景干热岩资源作为一种清洁、可持续的能源资源,具有广阔的发展前景。
湖南省地热(温泉)分布规律1、湖南省地形地貌特征湖南省位于长江中游、洞庭湖之南。
湖南省地形东、南、西三面为山地、丘陵,中北部为丘陵性盆地。
湖南西北部统称为湘西山地,山脉多呈北东-南西走向,一般海拔1000m以上。
雪峰山是资水与阮江的分水岭,构成了湖南省东西两部分自然与经济的分界线;武陵山区的张家界,有独特的砂岩峰林景观,山势磅礴,奇峰险峻,怪石嶙峋,景色迷人。
湘南山地主要有越城岭、都庞岭、萌诸岭、骑田岭、诸广山等,统称南岭,一般海拔在1000~1500m,其中海拔2042m的八面山是省内最高峰。
南岭是长江和珠江流域的分水岭,多为花岗岩类或碎屑岩类组成。
湘东山地的幕阜山、连云山、武功山、万洋山等,多为花岗岩类组成,一般海拔500~1000m,是洞庭湖流域和鄱阳湖流域的分水岭。
湘中一带,丘陵、台地广布,且多由碳酸盐岩组成,海拔一般低于500m,向北过渡为洞庭湖平原。
沿河谷及台地之间,有许多雁列式盆地,以衡阳盆地最大。
高耸于丘陵台地之上的衡山,主峰祝融峰海拔1290m,山势雄伟、风景秀丽、古迹众多,为我国名山“五岳”中的南岳,是著名的旅游避暑胜地。
2、湖南省区域构造概况湖南省地跨东亚大陆新华夏系第二复式沉降地带与新华夏系第三复式隆起地带的南段,位于南岭纬向构造带之北缘。
南岭纬向构造带连同中、北部出现的区域性东西向构造带,近乎等距性地横贯湖南全省;东、西两部分别为新华夏系第二复式沉降地带及第三复式隆起地带斜贯全省;中、南部发育弧顶朝西的祁阳山字型构造及经向构造体系。
它们共同组成了湖南省主要的构造体系格架。
3、湖南省地热温泉分布概况(已探明的)湖南省已发现地下热水资源共179处,其中天然露头130处,人工揭露49处,主要集中于湘西北慈利-桑植-吉首、湘西南隆回-武岗-洞口、湘东娄底-株洲-衡阳及湘东南郴州-宜章-汝城4个地热异常带。
4、湖南省地热资源分布规律4.1与活动断裂带的关系从省内温泉出露的构造背景看,几乎所有温泉都与断裂有关,而且大部分温泉沿活动性断裂呈串珠状分布。
湖南省干热岩资源类型研究刘 梅,叶见玲,刘素平(湖南省煤田地质局油气资源勘探队,湖南 长沙 410014)摘 要:本文根据已有调查研究及样品分析测试数据,进一步对湖南省区域构造背景、岩浆岩分布、地热显示,以及岩体的热物理性和生热率等特征进行了详细描述,结合国内外干热岩资源类型特征,将湖南省干热岩体的资源类型初步划分成构造岩浆余热型、放射性生热型以及综合型三类。
其中,骑田岭等岩体为放射性生热型,沩山等岩体为构造岩浆余热型,东岭岩体为综合型。
关键词:干热岩 岩浆岩 热源特征 资源类型干热岩是一种清洁、可再生的地热资源,目前最广泛的定义表述是指埋藏于地表以下2000m ,温度一般大于200℃,内部基本不存在流体或只有少量流体的高温岩体[1-4]。
由于干热岩体蕴藏着巨大的热能,越来越多的国家日益重视对其勘探开发。
我国也开展了对干热岩的调查评价和勘探开发试验工作[1,5-7],在西藏、青海以及福建等地进行了勘探评价,其中,西藏羊八井和青海共和盆地已钻获高温干热岩体,标志着中国干热岩的勘探开发进入开发实践阶段。
湖南省花岗岩较为发育,具有形成干热岩体的优势条件,但干热岩研究程度不高,对干热岩的前期勘查不够深入,勘探开发作用不大。
近年来,不少专家学者[8-11]对湖南省干热岩做过一定研究,并对干热岩体样品进行了相关分析测试。
本文以湖南省国土资源厅项目“湖南省干热岩资源调查评价”为依托,结合国内外干热岩资源类型特征,在充分研究湖南省干热岩体的构造发育、分布、地热显示及岩石热物理性特征的基础上,对湖南省干热岩资源类型进行了归纳总结,以期为湖南省干热岩以后的勘探开发提供参考。
1 区域地质背景1.1 区域构造特征湖南地区处于太平洋板块、欧亚板块和印度洋板块结合处,是特提斯构造域、太平洋构造域与南方构造域的转换区域,经历了多期强烈的构造运动,塑造了区内多期次构造相互叠加、干扰、改造的复杂构造格局,尤其是晚古生代以来,多次构造运动使华南板块发生了较大变形。
地球能量与干热岩型地热能胡经国一、地球的能量地球并不是一个封闭体系,它每时每刻都在宇宙中运动着。
同时,它也在宇宙中进行着能量与物质的交换,而且能量与物质总是紧密地联系在一起的,伴随着物质的获得或丧失,地球系统也同时获得或丧失能量。
1、地球能量的产生⑴、地球的内能地球的内能包括热能、动力能和重力能。
不同种类的能量可以互相转换,如重力能可以转换成热能,而热能又以可转换成动力能等。
①、热能地球内部是一个庞大的热库,放射性元素衰变是地球热能的主要来源。
联合国有关新能源报告显示,全球地热能资源总量相当于全球资源总消耗量的45万倍。
地球从地面至地心,随着深度的增加,温度也在不断地升高。
据地球物理资料及数据推断,整个地球的平均温度约为2000℃;地核的温度约为6000℃,其炙热程度可与太阳表面相媲美。
②、动力能地球是太阳系的九大行星之一。
它除了围绕太阳进行公转以外,本身还在不停地自转。
地球自转产生的惯性离心力,能够给予地球体巨大的能量,这种能量就称为旋转能,或叫做动力能。
据计算,这种能为 2.1×1029焦耳。
如果换算成电能,那么它相当于全球发电总量的数亿倍。
③、重力能地心引力给予地球体本身的能量叫做重力能。
它可以转换为热能或动力能。
⑵、地球的外能地球的外能包括太阳辐射能、引力、人类活动及其它能量。
①、太阳辐射能太阳辐射能是地球表面最主要的能源,也是地表水和大气运动的主要动力。
它能使地球表面发生风化、剥蚀而改变其原来的外貌。
②、引力日、月的吸引力对地球产生作用力,这种作用力本身也可以转化为能量。
③、人类活动及其它能量另外,地球上数以万计不停地奔腾流淌的河流,将流域内的大量泥沙冲向异处;人类大规模开采矿藏,每年有数亿立方米的岩石、矿物被搬动。
这些同样可改变区域性地壳平衡,并与之相伴产生一定的能量。
2、地球能量的传递地热能传递的方式有传导、对流、辐射。
其中,地幔对流是热量由地心向地表传输的主要途径。
地球内部高温熔融的地核使其周围的地幔被加热熔化,产生上升热流;这种上升热流在遇到地壳降温以后,向四周分流,密度增大,又向地幔下部沉降;在地核附近再遇热上升,如此往复便形成地幔对流。
第52卷第3期2021年3月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.3Mar.2021深部矿井岩层地热能协同开采治理热害数值模拟李孜军1,徐宇1,贾敏涛1,2,刘华森1,潘伟1,邓义芳1(1.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司,安徽马鞍山,243000)摘要:提出矿井岩层地热开采方法,并通过建立矿井岩层地热能协同开采多物理场耦合模型分析岩层地热开采的采热性能以及地热开采对井巷的降温效果。
研究结果表明:尽管矿井长时间通风可以使巷道内温度降低,但降温缓慢,降温幅度有限;采矿层下方的岩层注水采热后,巷道围岩温度快速降低,巷道内风流温度显著下降;冷质注入岩层降低巷道进风端温度后,巷道后端温度也明显降低;在采热初期,热生产通道靠近注入井侧的采热量最大,但随着生产时间延长,其采热温度均逐渐下降;经计算,单个采热通道10a 内共可获得1.68×1015J 的热量。
关键词:热害治理;矿井地热;协同开采;数值模拟中图分类号:TD727文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2021)03-0671-10Numerical simulation on heat hazard control by collaborativegeothermal exploitation in deep mineLI Zijun 1,XU Yu 1,JIA Mintao 1,2,LIU Huashen 1,PAN Wei 1,DENG Yifang 1(1.School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha 410083,China;2.Sinosteel Maanshan General Institute of Mining Research Co.Ltd.,Maanshan 243000,China)Abstract:The method for collaborative geothermal exploitation was proposed,and a fully coupled model was developed to analyze the geothermal exploitation process and performance of heat hazard control.The results show that a large amount of ventilation in the mine can reduce the temperature in the roadway,but the temperature decreases slowly and slightly.The temperature of surrounding rock and airflow in the roadway decreases rapidly and obviously after the heat production by continuous injection and production in the strata below the mining layer.When the temperature at the head of the tunnel is decreased by the cold mass injection rock,the temperature at the back of the tunnel is also significantly reduced.In the early stage of heat recovery,the heat productionDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.03.002收稿日期:2020−06−12;修回日期:2020−07−22基金项目(Foundation item):国家重点研发计划项目(2018YFC0808404);中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020zzts197)(Project(2018YFC0808404)supported by the National Key Research &Development Program of China;Project (2020zzts197)supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities of Central South University)通信作者:徐宇,博士研究生,从事矿井热害治理与热能开采、火灾防治等研究;E-mail :******************引用格式:李孜军,徐宇,贾敏涛,等.深部矿井岩层地热能协同开采治理热害数值模拟[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(3):671−680.Citation:LI Zijun,XU Yu,JIA Mintao,et al.Numerical simulation on heat hazard control by collaborative geothermal exploitation in deep mine[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(3):671−680.第52卷中南大学学报(自然科学版)channel near the injection well side has the largest thermal extraction efficiency.With the increase of the heat recovery time,the heat production temperature of production fluid of the system reduces.The heat recovery of one heat production channel is1.68×1015J within10years.Key words:thermal hazard control;mineral geothermal;collaborative production;numerical simulation随着我国矿井开采逐渐向深部转移,矿井高温热害已成为严重制约深部资源安全高效开采的重要因素。
干热岩地热资源开采机理与方法
干热岩地热资源开采机理与方法是怎样的?
干热岩地热资源开采的主要机理是利用地下岩石内热水来产生蒸汽,进而驱动涡轮机带动发电机发电。
一般来说,岩石开采需要先进行预热过程以减少开采时的能耗和时间,同时也可以提供更充分的收益。
通过钻井钻进地下岩石层,在解决岩石内水渗透性问题之后将水注入岩石内,再通过注入高压气体(如二氧化碳)进行预热。
此时,热水适度上升并进入发电机引擎进行发电。
干热岩地热资源开采的方法主要有两种:单井系统和双井系统。
单井系统需要在同一口井内进行预热和发电,而双井系统则需要在不同位置设立预热井和冷却井来完成预热和发电过程。
双井系统因涉及井的位置和水渗透性的解决问题可能比单井系统更复杂,但在一定程度上也会增加开采效率并减少水资源的浪费。
总的来说,干热岩地热资源开采机理比较复杂,但一旦运行起来则可以提供稳定可靠的清洁能源。
我们需要进一步研究和实践,以此推进这一技术的发展和应用。
湖南省干热岩形成地质因素分析刘素平;蔡的妹【摘要】干热岩是一种可再生的新型能源,其热能大、分布广,开发利用不受自然条件的影响,对环境的影响小,凭借这些优点已经被许多国家所关注.文中分析了湖南省地热资源形成的原因并对其进行了分类,在此基础上,分析了湖南省干热岩形成的地质影响因素.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P1-4)【关键词】新能源;地热资源;干热岩;地质因素【作者】刘素平;蔡的妹【作者单位】湖南省煤田地质局油气资源勘探队,长沙410014;湖南省煤田地质局第六勘探队,湖南湘潭411100【正文语种】中文【中图分类】TK50 引言多年以来干热岩的概念没有确定,结合目前的勘探手段及技术,干热岩是指地表以下2 000 m,温度超过150 ℃的热岩体,多为埋藏较深的变质岩和结晶岩体,本身没有流体或少量流体,因其开发利用的优点正吸引全世界所有人的目光。
这种热能在目前钻探技术可达到的深度范围(约10 km)以上分布十分广泛,几乎是一种无限的能源类型[1]。
1 干热岩形成原因及分布1.1 干热岩形成原因干热岩型地热资源又称为岩浆型地热资源,其热能主要来源于近代、现代岩浆中放射性物质核变释放的巨大热能,通过深大断裂以各种形式传到地球表面而形成的一种清洁能源,是整个地球构造效果而形成的深层地热能源[2]。
1.2 干热岩资源分布干热岩是无处不在的资源,世界各大陆板块地下都有丰富的干热岩资源,与其它非常规能源相比,干热岩地热能更为集中,不少学者指出在新的火山活动区或地壳已经变薄的地区多为开发干热岩潜力最大的地方,而这些区域主要位于全球板块或构造地体的边缘[3]。
湖南地处扬子地台与华夏地块交接部位,强烈的构造运动加上多期次的岩浆活动,为地热活动创造了有利地形条件。
全省大地构造以新华夏构造体系为主,幕阜山、武功山、雪峰山、武陵山均属新华夏构造体系一级隆起区,洞庭湖则属于一级沉降区,地热多分布于新华夏系一级隆起区,构造复合部位,常为地热汇集的场所。
汝城地热田地热井非线性增温成因浅析周立坚【摘要】湖南省汝城县热水镇地热勘查区位于诸广山铀矿矿集区,区内震旦系—寒武系地层和诸广山岩体铀元素的背景值是克拉克值的4倍以上,鹿井、丰州等大型—特大型铀矿及矿点有数十个之多,呈NNE向分布.温泉与铀矿在空间分布上有一致性分布规律,诸广山岩体放射性矿物放热的累加,使之核心温度可达320℃,是异常高温的主要来源,是本区400 m以浅地热和4000m以浅干热岩的主要热源,深部地核传导热与金属硫化物氧化放热是次要因素,中生代岩浆岩的岩浆余热对热异常贡献率较小.这是本区地热探井增温率呈非线性的“舌”状形态,而不是常规的与孔深呈线性耦合的原因.NE向遂川—热水断裂带与NW向常德—安仁断裂带在本区交汇,断裂带下切岩体深部基底,是主导热和铀矿控矿构造,次级张性断裂是热水和铀矿容矿构造,控制了非线性增温地热异常.花岗岩中(或外接触带)铀矿放射性元素放热和构造活动带中的金属硫化物氧化放热,形成了高地热增温率异常,具有干热岩和铀矿(或金属硫化物矿)找矿远景,建议树立综合找矿思维,运用地质及物化探综合手段,在开展干热岩资源勘查时,注意铀矿资源赋存条件与信息,对其持续探索,有可能达到“热—铀兼探”和“热—铀兼采”目的.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】6页(P218-223)【关键词】汝城地热田;非线性增温;放射性元素放热;金属硫化物氧化放热【作者】周立坚【作者单位】江西省地质矿产勘查开发局九○一地质大队,萍乡337000【正文语种】中文【中图分类】P314.3热水镇地热勘查区(以下简称本区)位于湖南省汝城县城以东34 km。
热泉呈泉群涌出地表,水温88~91.5℃。
1978年~1981年之间,湖南省地质局水文队查明,地热水水源位于诸广山花岗岩岩体与震旦系和寒武系变质岩的接触带,受北东向断裂带控制。
热水的矿化度为0.13~0.17 g/l,含可溶性的氧化硅为88~112.5 mg/l,水质为高温、低矿化度弱碱性含氟和硅的热泉水,水化学类型是重碳酸、碳酸钠型热水,查明地热面积3 km2,探明25.5~91℃的可采水量为5540m3/d。
干热岩基本特征及分布胡经国能源问题举世瞩目。
人们长期以来所依赖的常规能源,如媒、石油、天然气等都是一次性能源,不可再生;随着人类不断地开发利用,终究会枯竭。
而且,在利用这些常规能源时,不可避免地对人类生存环境产生巨大的污染。
因此,科学家们都在积极寻找其它清洁的、可再生的新型替代能源。
地热能正是这样一种清洁、可再生的能源。
地热资源属于宝贵的资源。
早在1970年,李四光先生就高瞻远瞩地提出:“地下是一个大热库,是人类开辟自然能源的一个新来源,就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样”。
而且,大部分的地热能都储存于岩石中,大家称其为干热岩。
在地热资源中,干热岩具有应用价值和利用潜力。
一、干热岩基本特征干热岩是指在地壳深处(埋深超过3000米)普遍存在的、没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体。
它主要是各种变质岩或结晶岩体;较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩,花岗闪长岩等。
干热岩本身具有很高的温度,呈干热状态,温度范围很广,在150~650℃之间,可以作为热能资源加以利用。
因为,这种热能系统不要求岩石具有孔隙渗渗条件和含有流体,因而在目前钻探技术可达到的深度范围(约10千米)以上分布十分广泛,几乎是一种无限的能源类型。
干热岩的热能储量十分丰富,比煤炭、石油、天然气的热能总和还要多。
在较浅层的干热岩资源中,蕴藏的热能等同于100亿夸特(1夸特相当于18000万桶石油,而美国200年能源消耗总量才90夸特)。
这些能量是所有常规地热资源评估能量的800多倍,是包括石油、天然气和煤在内的所有化石燃料能量的300多倍。
1、绿色稳定高效干热岩的形成与地球的结构有关。
地球是由地壳、地幔和地核组成的。
地核的半径大约在3500公里左右。
地核是由铁和镍这样一些金属,在7000多摄氏度高温下形成的炽热熔浆;其热量向上传导,经过地幔会传导至地壳。
地壳中不含水等流体或者含流体极少的岩层就会获得高温能量,从而形成干热岩。
干热岩有广义和狭义之分。