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干热岩及其开发利用（2）胡经国四、干热岩发电试验研究现状早在1970年，美国人莫顿和史密斯就提出了利用地下干热岩发电的设想。
1972年，美国在新墨西哥州北部打了两口深约4000米的斜井，从一口井中将冷水注入到干热岩体内，从另一口井取出由干热岩体加热产生的蒸汽，试验电厂发电功率达到2300千瓦。
这标志着干热岩开发利用研究从概念模式转入到了试验阶段。
此后，这种发电技术引起了世界各国的关注。
一些经济发达、能源消耗量大的国家竞相开展干热岩发电技术的研发工作，甚至纳入到了国家开发研究计划。
通过国际合作和各国不断努力，美国、日本、英国、法国、德国等国家在过去20年相继进行了有关方面的试验，基本掌握了干热岩发电各个环节的技术。
随着技术的熟练，试验电厂的发电量也逐渐由3MW增大到11MW，更加接近商业开发的规模。
1、世界各国试验研究现状⑴、美国在干热岩发电技术方面迈出最大一步的试验是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和能源部在新墨西哥州芬顿山进行的试验。
该试验始于1973年，分两个阶段进行，共有110位科学家和工程师参加。
在第二阶段，德国和日本的科学家也参与了进来。
到1990年止，共投入了3亿德国马克。
最深钻孔深度达4500米，岩体温度为330℃，热交换系统深度为3600米，发电量由最初的3MW到最后的10MW。
试验地选在火山地区，干热岩体为花岗闪长岩，每平方米的地热流值是地球表面平均地热流值的3倍，达250毫瓦。
2001年，美国能源部终止了在芬顿山的干热岩发电试验项目，开始执行名为“高级地热系统”的计划。
美国内务部长会同能源部长责令美国地质调查局建立一个关于干热岩的政府与私人之间的部门合作计划。
该计划要求美国地质调查局勘探、优选并划分出全美国不同利用潜力的干热岩地区，还要为干热岩利用开展一些开发活动并发布相关信息。
⑵、英国英国卡波尔矿业学校（Camborne School of Mines）在Cornwall实施的干热岩研究项目是迄今世界第二大干热岩试验工程。
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。
干热岩地热资源热源机制研究现状及其对成因机制研究的启示摘要：干热岩作为一种清洁可再生能源，具有巨大的开发利用价值。
大力发展干热岩可以帮助中国实现“二氧化碳排放峰值”和“碳中和”的目标。
成因机制研究是干热岩地热资源高效开发利用的基础。
在干热岩地热资源的形成中，热源是首要的控制因素。
本文对世界干热岩典型示范点的地热地质背景和热源机制进行了全面梳理，并对干热岩常见的热源机制进行了分类总结。
在此基础上，分析了今后我国干热岩成因机制的研究方向。
结果表明，花岗岩的放射性生热、附加岩浆热和深部地幔热是干热岩的常见热源，其中附加岩浆热源按成因可进一步分为火山岩浆热源和构造岩浆热源。
本文认为，在今后干热岩成因机制的研究中，应高度重视热源的组成和各热源热量贡献的定量表征。
在此基础上，重点寻找浅层控热构造，建立干热岩地热资源“生热-控热”一体化定量模型。
此外，进一步完善地热热流数据也有助于进一步研究干热岩地热资源的成因机制。
关键词:干热岩；热源机制；热控结构；成因机制1世界典型干热岩试验场的热源机制1.1花岗岩的放射性热源地壳热流是指地壳岩石中放射性产热元素(铀、钍、钾)衰变产生的热量(王继芳，2015)。
由于酸性岩石中的生热元素一般比基性岩中的生热元素丰富(赵，1995)，地壳热流主要来源于上地壳花岗岩中放射性元素衰变产生的热量。
Artemieva等(2017)基于全球500多个花岗岩类岩石样品的生热率统计结果(图8)指出，全球花岗岩的平均生热率为2.05±1.07μW/m3，分布显示低生热率(< 1~2 μW/m3)主要位于加拿大地盾、坦桑尼亚克拉通和加拿大西部的岩浆弧花岗岩中。
波罗的海地盾、北美克拉通元古代地体、西非太古宙-元古代地体、撒哈拉中部和南非以中等生热率(2 ~ 3 μW/m3)为主，而中欧塔斯曼线沿线、北非(Syrt盆地)和澳大利亚中部以高放射性生热率(> 5 μW/m3)为主。
干热岩勘探开发技术现状和发展
干热岩能源是指通过钻探开采地下深部干热岩资源，利用其中的
热能发电。
干热岩能源具有很高的开发前景和经济效益，已成为全球
普遍研究探讨的热点领域。
目前，干热岩勘探开发技术主要包括以下
几方面：
一、钻探技术
钻探是干热岩勘探的关键环节，包括岩芯取样和地下岩石物质分
析等。
常用的钻进方法有钻杆打压、钻粉式钻进和水力冲蚀式钻进等。
近年来，随着技术的进步，新型钻进技术如钻杆旋转压实、高压水力
冲蚀等也得到了广泛应用。
二、地热能回收技术
干热岩能源的开发主要依靠地热能回收技术。
目前，广泛采用的
回收技术主要包括闪蒸回收和二元回收。
闪蒸回收是通过将热储岩中
的高温高压水液干蒸汽化，驱动涡轮发电机发电。
二元回收是在热储
岩和工质之间建立开环或闭环工质循环系统，使热储岩中的热能转化
为机械能，再利用涡轮发电机发电。
三、井壁封固技术
干热岩开采工作中，需要进行钻井和封井，而井壁封固技术则是
保证井壁稳定和防止周边岩体水、气体渗入的关键。
常用的井壁封固
材料有水泥、环氧树脂和聚氨酯形态的高分子封固材料等。
此外，还
需要掌握精准可靠的井壁封固方法，以确保井壁的完美封闭，并保障
开采过程的顺利进行。
总的来说，干热岩勘探开发技术还有很大的发展空间，未来的研
究和发展方向主要包括提高开采效率、减少污染，降低成本等方面。
通过不断创新和技术升级，将实现干热岩能源的持续高效利用，为全
球能源安全提供更多的支持和保障。
干热岩技术介绍及其未来发展最近，干热岩，一个新鲜的名字开始走进了人们的视线。
作为地热能的一种，干热岩资源量巨大、分布广泛，排放几乎为零，热能连续性好，具有可观的商业价值。
2017年9月，我国在青海共和盆地3705米深处钻获236摄氏度的高温优质干热岩体，这是我国首次钻获温度最高的干热岩体，实现了我国干热岩勘查的重大突破。
这资源量可是相当于17万吨煤，不夸张的说，这一突破甚至将改变能源利用的版图。
干热岩，也称增强型地热系统，或称工程型地热系统，是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
干热岩发电技术不受季节、气候约束，发电成本是风力发电的1/2，太阳能发电的1/10。
如果1/2和1/10说得是度电成本，根据2020年实现居民侧光伏发电平价上网的发展目标，目前国内光伏发电每度成本仅有0.7元。
那么风电度电成本就是0.14元，干热岩发电成本就是0.07元。
开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打一眼井（注入井）,封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水, 产生了非常高的压力。
在岩体致密无裂隙的情况下, 高压水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。
若岩体中本来就有少量天然节理, 这些高压水使之扩充成更大的裂缝。
当然, 这些裂缝的方向要受地应力系统的影响。
随着低温水的不断注入, 裂缝不断增加、扩大, 并相互连通, 最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。
在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造, 这些井用来回收高温水、汽, 称之为生产井。
注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换, 产生了温度高达200-300℃的高温高压水或水汽混合物。
从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽, 用于地热发电和综合利用。
利用co2开发干热岩地热资源的分析
一、背景
co2开发干热岩地热资源是利用地下的大量CO2来改变地层热量结构，从而获得低温热量。
这一技术具有使用简单、安全可靠、成本低廉的特点，是一种新兴的、清洁的可再生能源。
二、开发过程
（1）调查热量资源：研究干热岩地资源有什么特征，调查含热量最
丰富的岩地，确定出热量最丰富的区域；
（2）环境影响评估：将采取的技术与地表环境和地下环境相结合，
进行环境影响评估，确定可行开发区域；
（3）地面建设：进行地面建设，在确定的可行开发区域内建造钻孔
及相关设施；
（4）注入CO2：将评估后的CO2注入相应的岩层，使CO2热量融入
到地层中；
（5）采收热量：通过建设采收热量设施，将CO2热量从地层中采收
出来，利用CO2热量
三、发展分析
（1）技术：CO2开发干热岩地层的技术成熟，但是有待改进。
为了
保护环境，需要进一步改进注入CO2的技术，以及降低采收热量设施对环
境的影响；
（2）规模：如何优化地层采收热量的技术和设施，才能更好地发挥CO2开发干热岩地层的效益，考虑规模优化的问题，需要根据热量资源的特征和环境条件进行规划。
（3）安全可靠性。
1增强型地热系统的概念地热能由于其清洁可再生性和空间分布的广泛性，已经成为位居水力、生物质能之后的世界第3大可再生能源。
地热资源作为世界各国重点研究开发的可再生清洁能源，主要分为水热型和干热岩型。
世界上目前开采和利用地热资源主要是水热型地热，占已探明地热资源的10％左右[1]。
干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。
干热岩普遍埋藏于距地表3—10km 的深处，其温度范围很广，在150—650℃之间[2]。
现阶段，干热岩地热资源是专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体，保守估计地壳中干热岩（3—10km 深处）所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。
干热岩在地球上的蕴藏量十分丰富。
若将它开采出来加以应用，可以满足人类长期使用。
据麻省理工学院（MIT ）2006年报告，只要开发3000—10000m 深度2%的干热岩资源储量，就将达到200×1018EJ ，是美国2005年全年能源消耗总量的2800倍[3]。
据美国地热能市场评估报告数据（2007），美国国内地热项目开发的数目增至193个，正在开发的地热能量1035MW ，而地热潜力估计12271369MW [4]，有极大的开发潜力。
增强型地热系统（Enhanced Geothermal Systems ，EGS ）是在干热岩技术基础上提出的，美国能源部的定义是采用人工形成地热储层的方法，从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统，如图1所示。
据美国能源部的增强型地热系统技术评估报告（2008），需要对EGS 技术中3个关键方面增强型地热系统（干热岩）开发技术进展许天福1，张延军1，2，曾昭发3，鲍新华1收稿日期：2012-09-11；修回日期：2012-10-10基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2012AA052801）；国家自然科学基金（40972172）作者简介：许天福，教授，研究方向为多相流反应溶质运移和EGS ，电子信箱：tianfu.good@ ；张延军（通信作者），教授，研究方向为岩石力学和EGS ，电子信箱：zhangyanj@1.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，长春1300002.吉林大学建设工程学院，长春1300263.吉林大学地球探测科学与技术学院，长春130026摘要增强型地热系统（EGS ），又称干热岩，是一种从低渗透率和低孔隙度的岩层（干热岩）中提取热量从而获取大量热能的一种工程。
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。
干热岩及其开发利用（4）胡经国六、干热岩开发原理和步骤1、开发原理干热岩开发原理是从地表往干热岩中打一口井（注入井）；在封闭井孔以后，向井中高压注入温度较低的水，产生非常高的压力。
在岩体致密无裂隙的情况下, 高压水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂隙。
若岩体中本来就有少量天然裂隙，则这些高压水会使之扩展成为更大的裂隙。
当然，这些裂隙的方向要受地应力系统的影响。
随着低温水的不断注入，裂隙不断增多、扩大，并相互连通，最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。
然后，在距注入井合理的位置处，钻几口井并贯通人工热储构造；这些井用来回收高温水、汽，称之为生产井。
注入的水沿着裂隙运动，并与周边的岩石发生热交换, 产生温度高达200～300℃的高温高压水或水汽混合物。
最后从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽，用于发电和综合利用。
利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中，从而达到循环利用的目的。
2、开发步骤为了开发地下的干热岩，需要采取以下几个步骤：⑴、首先，从地表往干热岩体中打一口井（注入井）。
⑵、在封闭注入井井孔以后，向井中高压注入温度较低的水，以产生非常高的水压力。
⑶、高的水压力在干热岩体中产生一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。
⑷、在距注入井的合理位置上，再钻几口竖井，贯通人工干热岩热储构造；它们是用来回收高温水、汽的生产井。
⑸、从生产井提取出来的高温水蒸汽可以用于发电和综合利用；使用后的温水又通过注入井回灌到干热岩中，从而达到循环利用的目的。
在注入高压水的时候，如果岩体致密没有裂隙，那么高压水会使岩体在大致垂直最小地应力的方向产生许多裂隙；如果岩体中本来就有少量天然裂隙，那么注入的高压水就会使之扩展成更大的裂隙。
之后，随着低温水的不断注入，裂隙就会不断增多和扩大，并相互连通，从而就能形成所谓的人工干热岩热储构造。
注入的低温水沿裂隙运动，不断与周围干热岩发生热交换；注入的低温水经过干热岩体加热之后，最终变成温度高达200～300℃的高温高压水或高温高压水汽混合物。
干热岩开采的具体实施步骤1. 引言在能源资源的多样化开发中，干热岩开采作为一种新兴的可再生能源开发方式，具有巨大的潜力。
本文将介绍干热岩开采的具体实施步骤，以帮助读者更好地理解该技术的实施过程。
2. 前期准备要进行干热岩开采，首先需要进行充分的前期准备工作。
具体步骤包括：•确定开采区域：选择地质条件适宜、蕴藏有干热岩能源的区域作为开采目标；•地质勘察与评估：进行详细的地质勘察与评估，以确定岩体的规模、温度、岩石类型等参数；•水文地质勘察：对岩体的水文地质特征进行勘察，了解地下水资源的分布和流动情况；•环境评估：评估开采对周围环境的影响，制定环境保护措施。
3. 钻探工作钻探是进行干热岩开采前的重要工作，它主要包括以下步骤：•钻孔设计：根据地质勘察结果和开采需求，确定钻孔的位置和深度；•钻探设备准备：选择合适的钻探设备和工具，确保钻孔施工的顺利进行；•钻探作业：利用钻探设备进行岩石钻孔，获取地下岩石样本和温度数据；•钻孔检测：对钻孔进行地质和温度上的检测，评估开采潜力。
4. 注水与注采试验注水与注采试验是评估干热岩开采可行性的重要阶段，主要包括以下步骤：•注水试验：在已钻孔的岩石中注入适量的水，观察岩石的渗透性和导热性；•注采试验：将注水后的岩石进行注采操作，通过观察采出的水温变化以及采出的热量来评估岩石的热储备能力；•数据分析与评估：对试验过程中采集的数据进行分析和评估，得出干热岩资源的开采可行性。
5. 试验场地建设如果干热岩开采被确定为可行的，需要进行试验场地的建设，以便进行长期的商业开采。
具体步骤如下：•场地筛选：根据前期所获得的地质和评估数据，选择合适的试验场地；•设备调配：采购或租赁开采所需要的各类设备和工具，如注水设备、注采系统等；•场地施工：进行场地平整与清理，并进行开采设备的安装和调试；•安全防护：建立安全防护措施，包括火灾、爆炸、放射性材料泄漏等方面的预防措施。
6. 商业开采运营试验场地建设完成后，可以进行商业化的干热岩开采运营。
干热岩及其开发利用（3）胡经国五、干热岩开发利用概述1、世界干热岩开发利用⑴、干热岩的分布干热岩的分布几乎遍及全球。
用一些科学家的话来说，它是一种无处不在的资源（Duchane，1997）。
世界各大陆地下都有干热岩资源分布。
不过，干热岩开发利用潜力最大的地方，还是那些新的火山活动区，或地壳已经变薄的地区；这些地区主要位于全球板块构造或构造单元的边缘。
判断某个地方的干热岩是否有利用潜力，最明显的标志是看其地热梯度是否有异常，或者地下一定深度（2000～5000米）的温度是否达到150℃以上。
⑵、开发利用概况美国人莫顿和史密斯于1970年提出利用地下干热岩体发电的设想。
1972⑴年，他们在新墨西哥州北部打了2口约4000米的深斜井；从一口井中将冷水注入到干热岩体，从另一口井取出由岩体加热产生的蒸汽，功率达2300kW。
进行干热岩发电研究的还有日本、英国、法国、德国和俄罗斯。
但是，迄今尚无大规模应用。
在干热发电概念提出4年之后，美国在新墨西哥州启动了世界上第一个干热岩发电项目。
随后，英国、日本、法国等国家也相继投入了研发力量。
位于法国东北部Soultz-Sous-Forêts地热田，是欧洲近几年来在增强型地热系统中比较成功的一个技术案例。
它在2013年实现了稳定利用干热岩技术的地热发电目标，并且成功投入了商业化持续运行。
它的诞生使得干热岩从一个纯粹的科研项目变成了具有一定可行性的商业项目。
干热岩发电系统较干蒸汽发电系统的蒸汽温度更高。
美国洛斯－阿拉斯国家实验室在实验基地钻了2口井，其深度约为3000米，温度约为200℃。
1977年，首次进行了循环实验，证实了这一方案的可行性。
美、法、德、英、日、澳等国家，目前已经建立25个试验性EGS工程（欧洲15项，美国6项，澳大利亚2项，日本2项），累积发电能力约12MW。
干热岩开发技术属于世界性难题。
国际上通用的干热岩开发技术是增强型地热系统（EGS技术）。
干热岩1、地热异常区：地热异常区指热流量显着高于热流平均值的地区,地热异常区的热流密度值可能高达41.8X1.05毫瓦/米^2,一般地区要比上述值小得多,但平均值可能达到41.8X1.02毫瓦/米^2.用处：许多有用矿产,如、,某些、及等都与有密切的成因联系.故地热异常可成为寻找这些有用的标志.2、新近系、第四系岩层导热率小,导热性差,起到一种隔热保温的作用,使得近、晚期岩浆活动所产生的热量和来自地壳深部的地球内热不会迅速消失,而在热容较大的地层中保存下来,形成热岩层.3、干热岩地热资源提取系统由注水井、生产井和人工储留层组成.4、干热岩地热资源对井开采所采取的技术为人工致裂技术：在岩体中形成众多近似平行的裂隙,使注水井和生产井相连,从而形成地热资源提取的循环通道,让注入的循环水沿着裂隙经过深循环与干热岩进行充分的液相（循环水）、固相(干热岩层）传导换热,利用干热岩的热量不断地加热循环水,使之转换成能够利用的地热资源.5、干热岩：是指地层深处（深埋超过2000m）普遍存在的没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体,主要是各种变质岩或结晶岩体,赋存状态有蒸汽型、热水型、地压型、岩浆型的地热资源.较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等.干热岩型地热资源是专指埋藏较深,温度较高,有开发经济价值的热岩体.6、地热梯度：又称“”、.指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的.表示内部温度不均匀分布程度的.一般埋深越深处的温度值越高,以每百米垂直深度上增加的℃数表示.不同地点地温梯度值不同,通常为(1—3)℃/百米,火山活动区较高.在实际工作中,通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度；在,也常用每深10米或1米的温度增加值来表示地热梯度.的近似平均地热梯度是每千米25℃,大于这个数字就叫做地热梯度异常.近地表处的地热梯度则因地而异,其大小与所在地区的大地热流量成正比,与所经的成反比.因此,地热梯度的区域性变化可能来源于的变化,也可能来源于近地表岩体的热导率的变化.而在整个地球内部,地温梯度随深度的增加逐渐降低.地热梯度的方向一般指向增加的方向,称正梯度.如果温度向下即随的增加反而降低时,称负梯度.热田钻孔穿透热储层后,常出现负梯度.7、地热增温陡度(geothermaldegree),又称(geothermaldegree)：地热梯度的,其物理意义可以理解为温度相差1℃时两个之间的距离.8、干热岩开发三种模式：人工高压裂隙、天然裂隙、天然裂隙—断层.其中主要以人工高压裂隙为主.9、人工高压裂隙：通过人工高压注水到井底,高压水流使岩层中原有的微小裂隙强行张开或受冷水冷缩产生新的裂隙,水在这些裂隙间流通,完成注水井和生产井所组成的水循环系统热交换过程.10、干热岩资源开发系统的设计与运行关键技术参数包括系统的出力（设计年限内允许提取的地热资源量）和寿命（可提取资源量的枯竭期限）、注水井与生产井的井口压力、注水流量、生产井的温度等.考虑以下因素：a、注水井和生产井的剖面岩体温度的变化规律；b、裂缝水压及裂缝宽度的变化规律；c、裂缝的表面温度、压力随开采时间变化的规律；d、裂缝宽度随开采时间的变化规律.11、按地温梯度值,热干岩型地热资源分为三级：地温梯度达到80℃/km为高级,50℃/km 为中级,30℃/km为低级.其中盆地中热异常中心地温梯度达到每100米33.27℃,有望成为高级干热岩地热资源分布区.12、地热资源（150℃以上）主要用于发电,发电后排出的的热水可进行逐级多用途利用,中温(150℃以下,90℃以上）和低温（90℃以下）的地热资源,以直接利用为主,多用于采暖、干燥、工业、农业、医疗、旅游以及日常生活等方面.13、干热岩的最佳选址问题：由于在地温梯度和热流量值较高的地方最有利于干热岩的开发利用,从宏观的大地构造角度来考虑,应选择板块碰撞地带：包块海洋板块和大陆板块的碰撞带,大陆内部,大陆和大陆板块之间的碰撞带以及大陆内部的断陷盆地地区.14、在岩体致密无裂隙的情况下,高压超临界水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝.如果岩体中本来就有少量的天然节理,这些高压水则会先向其中运移,使之扩充成更大的裂缝.15、超临界水：水的临界温度T=374℃,临界压力P=22．1MPa.当体系的温度和压力超过临界点时,称为超临界水.是指当和达到一定值时,因而的水的密度和因而被压缩的的正好相同时的水.此时,水的液体和气体便没有区别,完全交融在一起,成为一种新的呈现高压高温状态的液体.指出,超临界水具有两个显着的特性.一是具有极强的能力,将需要的处理的物质放入水中,充入和,这种物质就会被和.有的还能够发生,在水中冒出火焰.另一个特性是可以与油等物质混合,具有较广泛的融合能力.这些特点使超临界水能够产生奇异功能.。
资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications·157·第46卷第10期2020年10月地热资源是一种清洁可再生的能源，具有利用率高、稳定、安全、运行成本低等众多应用特点。
根据其成因、产出条件可以分为干热岩型地热资源、水热型地热资源以及浅层低温能型地热资源。
干热岩是埋深在地下温度150℃，超过2km ，没有水或是含有少量水，致密不渗透的高温岩体，在地壳3~10km 干热岩所蕴含的热能等用于100亿夸特，相当于全世界范围内所有的天然气、煤炭、石油所蕴含能量的30倍，对于其的勘查、开发技术的使用十分重要。
1 干热岩勘查开发现状我国对地热与温泉的开发利用历史已经有5 000多年了，我国自二十世纪五十年代开始，就已经在全国各地先后建设温泉疗养院，后来1 000m 浅层地热开发利用得到了快速的发展，九十年代，地热资源开始获得更加迅速的发展。
对于干热岩进行开发利用的第一步就是进行勘查，首先需要确定干热岩资源的具体地理位置，然后开始进行大规模钻井，并进一步的核实资源，然后使用石油开发工艺技术开采资源，而地层渗透性不足则需要借助水力压力。
最后，监测利用干热岩资源所提取出的热能过程[1]。
1.1 钻井技术在进行开发过程中，要使用许多的生产井，注入井为直井，而开发井也会是定向井的形式。
由于压裂能力存在制约，所以注入井和开发井之间不能超过900m 的距离。
由于地层具有非常高的温度，所以，在开展空气钻井、泡沫钻井时，使用到的测井设备、动力钻具以及导向工具等相关设备需要具有良好的抗高温性能。
而干热岩主要是在火成岩、变质岩以及结晶岩花岗岩等开展钻井，因此地质十分坚硬，裂缝发育，研磨性强，因此需要采用质量好的钻头。
而干热岩钻井相较于油气钻井来说，需要选择硬度更高的钻头，在进行空气钻井的时候可以使用镶齿牙轮钻头。
干热岩及其开发利用（全文）胡经国一、寻找新能源——干热岩1、人类面临能源资源短缺为了解决能源短缺的问题，人们做了许多努力。
人们因地制宜，在地势平坦的地区建起了核电站；在沿海城市推进了潮汐发电；在偏远的山区架设了风力发电机，在阳光充足的地方安装了一片片的太阳能电池板实施光伏发电，等等。
这些新型能源大家似乎已耳熟能详。
但是实际上，在地球深处还隐藏着一种巨大的能源。
它存在于那些不起眼的岩石之中。
这种利用岩石中的热能发电的技术被称为干热岩发电。
说起能源问题，中国自1993年起就从能源净出口国变成了净进口国。
也就是说，我们的本地能源产出已经供不应求，从此走上了从别的国家购买能源的不归路。
2、人类目睹火山喷发的巨大能量人类在目睹了火山喷发的巨大能量之后，就一直在寻找开发这种古老而巨大的能量的方法。
经过多年的寻寻觅觅，人们终于找到了一种利用干热岩发电的技术。
它是在1970年由美国人莫顿和史密斯提出；但是，它的提出并没有引起多少人的注意。
甚至到了科学技术迅猛发展的2018年，它的潜在价值也没有被很好地发掘。
3、石化和常规清洁能源的局限性随着日本地震引发福岛核电站事故，核电发展在全球降温，而采用化石能源也越来越受到碳减排的制约。
发展清洁能源成为各国加快发展的关键，而中国随着国民经济高速发展，目前碳排放已居世界第一。
继续增大碳排放量必然受到西方大国的反制。
因此，发展清洁能源是为中国经济高速发展提供能源保障的必然之选。
目前，虽然太阳能、风能、水能都是清洁能源，但是水能经过几十年持续开发，继续发展潜力有限，而风能、光能成本仍是制约其进一步发展的关键。
在这种形势下，发展地热资源成为一种相对经济、可行的途径。
在地热能中，干热岩是一种分布最为广泛、热储量最大的一类能源载体。
随着人类对能源需求的不断增长，全世界的人们越来越担心传统矿物能源大量使用带来的资源枯竭问题和对环境的污染问题，并开始关注可再生且无污染的能源，如太阳能、风能、水能等。
干热岩及其开发利用（5）胡经国九、中国干热岩勘查开发现状1、若干进展虽然中国干热岩勘查工作起步较晚，但是进展较快。
2007年，中国能源研究会地热专业委员会与澳大利亚Petratherm公司开展了“中国工程型地热系统资源潜力的研究”这一国际交流项目，并且开展了干热岩初步调查、分析测试以及模型研究等工作。
2009年11月底到12月初，中国能源研究会地热专业委员会和中国地质环境监测院组团，对南澳大利亚Cooper盆地的干热岩开发利用现场进行了实地考察。
2012年，中国地质调查局启动了“全国干热岩资源调查评价与示范靶区研究”项目，评价了中国大陆地区埋深3～10千米的干热岩资源潜力，资源量达856万亿吨标准煤。
编制了1∶5000000全国大地热流分布图、全国“居里面”埋深等值线图、全国酸性岩体分布图和全国控热构造图。
提出了中国4种类型的干热岩靶区，为中国干热岩勘查开发奠定了基础。
2013年，国土资源部在青海共和盆地中北部钻成了井深2230米、井底温度达153℃的干热岩钻井；对干热岩地热开发进行了探索试验；随后又钻获了3705米深处236℃的高温干热岩体。
2013-2014年，中国制定了《全国干热岩勘查与开发示范实施方案》，初步评价了全国干热岩地热资源及其潜力，将中国干热岩按照成因机制不同划分为高热流酸性岩体型、强烈构造型、沉积盆地型和近代火山型4种类型。
2014年,启动了大型盆地和东南沿海典型地区深部水文地质调查项目，完成了福建、广东、海南、湖南4个省份的干热岩资源潜力评价与场地选址工作，圈定了福建漳州等干热岩开发靶区，施工了中国首个深达4000米的干热岩科学钻探，在干热岩勘查方面积累了丰富的理论成果和技术经验。
2016年，山东省地矿局承担了“山东半岛蓝色经济区干热岩资源潜力调查评价”项目。
在文登施工了ZKCW 01钻孔，在孔深1240米处测得岩体温度达110℃。
该钻孔终孔深度2000.76米，实测孔底温度为114.12℃，是目前中国东部干热岩勘探钻孔的最高温度。
干热岩资源研究和开发
技术
文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
干热岩
1、地热异常区：地热异常区指热流量显着高于热流平均值的地区，地热异常区的热流密度值可能高达41.8X1.05毫瓦/米^2，一般地区要比上述值小得多，但平均值可能达到41.8X1.02毫瓦/米^2。
用处：许多有用矿产，如、，某些、及等都与有密切的成因联系。
故地热异常可成为寻找这些有用的标志。
2、新近系、第四系岩层导热率小，导热性差，起到一种隔热保温的作用，使得近、晚期岩浆活动所产生的热量和来自地壳深部的地球内热不会迅速消失，而在热容较大的地层中保存下来，形成热岩层。
3、干热岩地热资源提取系统由注水井、生产井和人工储留层组成。
4、干热岩地热资源对井开采所采取的技术为人工致裂技术：在岩体中形成众多近似平行的裂隙，使注水井和生产井相连，从而形成地热资源提取的循环通道，让注入的循环水沿着裂隙经过深循环与干热岩进行充分的液相（循环水）、固相(干热岩层）传导换热，利用干热岩的热量不断地加热循环水，使之转换成能够利用的地热资源。
5、干热岩：是指地层深处（深埋超过2000m）普遍存在的没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩体，赋存状态有蒸汽型、热水型、地压型、岩浆型的地热资源。
较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。
干热岩型地热资源是专指埋藏较深，温度较高，有开发经济价值的热岩体。
6、地热梯度：又称“”、。
指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的。
表示内部温度不均匀
分布程度的。
一般埋深越深处的温度值越高，以每百米垂直深度上增加的℃数表示。
不同地点地温梯度值不同，通常为(1—3)℃/百米，火山活动区较高。
在实际工作中，通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度；在，也常用每深10米或1米的温度
增加值来表示地热梯度。
的近似平均地热梯度是每千米25℃，大于这个数字就叫做地热梯度异常。
近地表处的地热梯度则因地而异，其大小与所在地区的大地热流量成正比，与所经的成反比。
因此，地热梯度的区域性变化可能来源于的变化，也可能来源于近地表岩体的热导率的变化。
而在整个地球内部，地温梯度随深度的增加逐渐降低。
地热梯度的方向一般指向增加的方向，称正梯度。
如果温度向下即随的增加反而降低时，称负梯度。
热田钻孔穿透热储层后，常出现负梯度。
7、地热增温陡度(geothermaldegree)，又称(geothermaldegree)：地热梯度的，其物理意义可以理解为温度相差1℃时两个之间的距离。
8、干热岩开发三种模式：人工高压裂隙、天然裂隙、天然裂隙—断层。
其中主要以人工高压裂隙为主。
9、人工高压裂隙：通过人工高压注水到井底，高压水流使岩层中原有的微小裂隙强行张开或受冷水冷缩产生新的裂隙，水在这些裂隙间流通，完成注水井和生产井所组成的水循环系统热交换过程。
10、干热岩资源开发系统的设计与运行关键技术参数包括系统的出力（设计年限内允许提取的地热资源量）和寿命（可提取资源量的枯竭期限）、注水井与生产井的井口压力、注水流量、生产井的温度等。
考虑以下因素：a、注水井和生产井的剖面岩体温度的变化规律；b、裂缝水压及裂缝宽度的变化规律；c、裂缝的表面温度、压力随开采时间变化的规律；d、裂缝宽度随开采时间的变化规律。
11、按地温梯度值，热干岩型地热资源分为三级：地温梯度达到80℃/km为高级，50℃
/km为中级，30℃/km为低级。
其中盆地中热异常中心地温梯度达到每100米33.27℃，有望成为高级干热岩地热资源分布区。
12、地热资源（150℃以上）主要用于发电，发电后排出的的热水可进行逐级多用途利用，中温(150℃以下，90℃以上）和低温（90℃以下）的地热资源，以直接利用为主，多用于采暖、干燥、工业、农业、医疗、旅游以及日常生活等方面。
13、干热岩的最佳选址问题：由于在地温梯度和热流量值较高的地方最有利于干热岩的开发利用，从宏观的大地构造角度来考虑，应选择板块碰撞地带：包块海洋板块和大陆板块的碰撞带，大陆内部，大陆和大陆板块之间的碰撞带以及大陆内部的断陷盆地地区。
14、在岩体致密无裂隙的情况下，高压超临界水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。
如果岩体中本来就有少量的天然节理，这些高压水则会先向其中运移，使之扩充成更大的裂缝。
15、超临界水：水的临界温度T=374℃，临界压力P=22．1MPa。
当体系的温度和压力超过临界点时，称为超临界水。
是指当和达到一定值时，因而的水的密度和因而被压缩的的正好相同时的水。
（此时，水的液体和气体便没有区别，完全交融在一起，成为一种新的呈现高压高温状态的液体。
指出，超临界水具有两个显着的特性。
一是具有极强的能力，将需要的处理的物质放入水中，充入和，这种物质就会被和。
有的还能够发生，在水中冒出火焰。
另一个特性是可以与油等物质混合，具有较广泛的融合能力。
这些特点使超临界水能够产生奇异功能。
）。
