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干热岩用途
干热岩是一种稀有的火山岩，可以在各种地质环境中形成。
它属于普通火山岩，但与其他火山岩有所不同，因为它含有比其他火山岩更高的温度。
因此，干热岩具有独特的一些性质，这使得它可以在许多不同的领域被用来利用，从而为人类的生活带来越来越便利。
本文将讨论干热岩的用途，以及它对人类健康和环境的影响。
首先，干热岩可以用来生产能源。
它可以产生巨大的能量，被用来发电。
它的发电效率高，更重要的是它可以被用来替代传统的煤炭发电，减少对环境的污染。
此外，干热岩可以用来供热，因为它拥有较高的温度，可以被用来替代传统的煤气取暖，从而减少污染。
其次，干热岩可以用来制造食物和药物。
由于它能够保持高温，它可以用来烹饪食物，从而保留食物的营养成分和香味。
此外，干热岩还可以用来消毒药物，从而消除细菌和病毒，确保药物的有效性。
最后，干热岩可以用来改善人类的健康。
干热岩可以被用来热水浴，从而帮助放松肌肉、改善血液循环、强化免疫系统等。
它也可以用来热敷，有助于缓解关节炎和肌肉疼痛等症状。
此外，干热岩的有色矿物质可以被用来制作护肤品，以改善皮肤的健康状态。
总之，干热岩是一种非常有用的火山岩，它可以在能源生产、食物制作、药物消毒以及改善人类健康等多个领域得到应用，给人类的日常生活带来更多便利。
它也可以减少对环境的污染，从而为
人类提供更加绿色、可持续的发展环境。
干热岩的利用
热岩是极具价值的自然资源，它可以利用当地流水或冷水进行湿式冷热，从而获取温度范围较窄的舒适温度，以满足居民的舒适空调需求。
一、热岩的利用可以改善居民的环境温度，使居民享受舒适的室内温度。
利用热岩，可以有效温度范围获取7-35摄氏度，使得温度需求得到满足。
二、利用热岩，也有助于减少对煤炭、石油和其他化石燃料的依赖。
热岩能源保证温度和室内温度舒适，而且它不排放碳二氧化物，这是一种很好的替代煤炭的节能技术。
三、利用热岩，可以降低室内能耗。
热岩利用了温度差，利用自然回路，以尽可能低的成本提供舒适室内舒适空调的温度。
热岩的能源消耗更低，能耗更低，可以降低室内单位面积的电流消耗，从而节约能源。
四、热岩能源具有几个重要优势，可以节约时间和成本，安全可靠，不受天气影响，适合长期使用，准确可控，可以实现室外温度的准确控制。
总的来说，热岩的利用有益于节能减排、居民生活环境改善、室内空调温度舒适调控等，它是一种有效的节能减排技术。
它可以发挥其独特的优势，利用自然资源，有助于实现绿色和可持续发展。
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。
干热岩及其开发技术（1）胡经国一、广义与狭义干热岩1、干热岩一般定义众所周知，地球内部蕴藏着巨大的能量，地心温度高达6000℃。
地球通过火山、地震、地热等方式源源不断地释放着内部的能量。
干热岩（Hot Dry Rock，HDR）是地球内部热能的一种赋存介质。
自20世纪70年代美国Los Alamos国家实验室提出干热岩地热能的概念以来，干热岩的定义也在不断地发展。
在最新的《地热能术语》中，干热岩被定义为：内部不存在或仅存在少量流体、温度高于180℃的异常高温岩体。
2、广义与狭义干热岩定义另外，考虑其客观性、科学性、可行性和经济性，干热岩的基本含义可分为广义干热岩和狭义干热岩两类。
广义干热岩是指流体含量很少、温度为150～400℃的储热岩体。
狭义干热岩必须考虑地热能发电的经济性和可行性，主要是指流体含量少、埋深为3～8千米、温度为200～350℃的储热岩体。
其岩性主要是各种变质岩或结晶岩体，较常见的干热岩体有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。
二、干热岩开发利用潜力1、干热岩开发利用潜力概述干热岩资源就是存在于岩体中的热量资源。
人们通常通过温度对干热岩体中的热量资源量进行评估。
那么，干热岩体中赋存的热量究竟有多大？以一个边长为1千米、温度为200℃的高温岩体为例，其温度下降10℃所释放的热量可实现发电量约为1000万MWh，可满足2000万平方米1年的建筑供暖需求。
在地下达到一定的深度以后，这样的高温岩体无处不在，可以说干热岩资源的潜力是巨大的。
目前，限制干热岩开发主要是技术问题。
但是，就现阶段而言，由于技术和手段等限制，能被人类所揭露及开发利用的干热岩资源主要集中在埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的地下干热岩体。
据保守估计，地壳中干热岩（通常指3～10 千米深处）所蕴藏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。
2、中国干热岩开发利用潜力中国地质调查局的评价数据显示，中国大陆3～10千米深处的干热岩资源总量为2.5×1025 J，相当于856万亿吨标煤）；若能开采出2％，则相当于中国2015年全国一次性能耗总量的4400倍。
干热岩——沉睡的宝贝地热能在线干热岩是新兴能源，温度一般大于200℃，深埋数千米，内部不存在流体，获仅有少量流体的高温岩体，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。
中国首次大规模发现干热岩资源位于青海省共和盆地。
温度高达153℃，它们埋藏浅、温度高、分布广、填补了我国干热岩地热资源的空白。
干热岩就在我们脚下我们赖以生存的地球蕴含着巨大的能量，地心温度高达6000℃。
地球通过火山、地震、地热等方式源源不断地释放着内部能量。
我们所熟悉的温泉正是地球比较温和地释放能量的方式，属于地热资源的一种。
干热岩是深埋地下、没有或极少量含有水或蒸汽的热岩体，属于另一种地热资源。
从理论上来讲，从地球表面向内部延伸，温度会逐渐增加。
任何区域达到一定深度，内部高温都足以开发干热岩。
可以说，干热岩是无处不在的自然资源，是可再生能源的主力军。
干热岩资源量巨大然而，地球内部的地热能并非我们都能开采。
由于当前技术条件有限，干热岩型地热资源专指埋深较浅（3千米～10千米）、温度较高（>150℃）、具有经济开发价值的热岩体。
据保守估计，地壳浅部干热岩（3千米～10千米）所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭能量的30倍。
有关数据显示，中国大陆（3千米～10千米）干热岩地热资源总量为2.5×1025J，相当于860万亿吨标准煤，按2%的可开采资源量计算，相当于我国2016年能源消耗总量的3927倍。
同时，地热发电生命周期内二氧化碳的排放量比太阳能发电还要低，是燃煤发电二氧化碳排放量的1/60，天然气发电二氧化碳排放量的1/30。
所以，开发这种巨大的清洁型能源，不仅可以改变当前社会能源结构，还可以遏制污染排放，还一片碧海云天。
我国干热岩分布我国地热资源丰富。
经科学测算，有国内专家认为，中国大陆3-10公里深处干热岩资源总计为2.09×107EJ，合7.149×1014吨标准煤，高于美国本土(不含黄石公园)干热岩地热资源量(1.4×107EJ)。
青海省科学技术厅关于干热岩开发利用工作的报告文章属性•【制定机关】青海省科学技术厅•【公布日期】2020.03.31•【字号】青科党组发〔2020〕25号•【施行日期】2020.03.31•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】能源及能源工业其他规定,能源科技正文青海省科学技术厅关于干热岩开发利用工作的报告省委：2月4日，王建军书记在省政协赴冰岛、丹麦、摩洛哥学习考察团报告上就青海省地热资源开发科技创新重点在干热岩做出“涉及科技研发的事情请科技厅考虑”的重要批示。
省科技厅党组高度重视，认真学习研究，及时与省自然资源厅沟通，并与水文地质工程地质环境地质调查院相关专家进行深入讨论。
现将具体情况汇报如下。
一、基本情况干热岩作为极具开发前景的战略性清洁能源，国际上对干热岩的开发利用研究已有40余年的历史，美国、英国、德国、法国、澳大利亚、瑞士、日本等发达国家先后建立了39处干热岩开发利用研究基地，均以增强型地热系统（压裂-储层建造-换热)的形式进行开发试验，但总体上仍然处于试验和示范阶段，尚未实现商业化开发。
与国外相比，我国干热岩资源技术开发尚处于起步阶段，国内干热岩的钻探仅限于获取干热岩的温度、岩性、埋深、分布范围等基础资料，压裂改造工作未取得实质性进展。
2017年我省在共和盆地3705米深处钻获温度达到236摄氏度以上的干热岩体，这是我国首次发现温度超过200摄氏度的高温优质干热岩体，为我省融入国家战略，推进清洁能源示范省建设奠定了坚实基础。
省委省政府高度重视，安排部署我省干热岩资源勘查及开发利用研究工作。
2019年3月，中国地质调查局、青海省自然资源厅和中国石油化工集团联合成立了干热岩勘查与试验性开发工程领导小组、专家指导委员会和干热岩试采工程指挥部。
协调领导小组组长由中国地质调查局局长钟自然、青海省副省长田锦尘担任。
三方共同编制了《青海共和盆地干热岩勘查与试验性开发科技攻坚战实施方案（2018～2025年）》，计划到2021年，实现装机容量2兆瓦试验性发电。
地下天然---干热岩文童海奎朱进守世人都明白一个自然规律：越往地球深部，温度越高。
干热岩是指埋藏于地下深处，通常温 度大于1801，不含或含少量流体高温岩体。
通俗 点说，就是地下“发烧”的岩石。
它被认为是极具 战略潜力的替代清洁能源，欧美等发达国家已经 开展了40多年的研究，目前国际社会对干热岩的 勘查开发尚处于探索阶段。
干热岩的用途目前，美、法、德、英、日、澳等国家目前已经 建立了25个试验性质的EGS工程（欧洲15项，美 国6项，澳大利亚2项，曰本2项），累积发电能力 约12兆瓦。
但是，我国对干热岩的研究和开发起 步较晚。
据中国工程院院士、国家地热中心指导委员会主任、中国地源热泵产业联盟名誉理事长 曹耀峰的研究报告显示，我国干热岩地热能优势 可简单概括为四点：一是资源丰富，3 ~ 10千米内 资源总量大；二是分布广泛，陆地边缘和大陆内 部都有分布，青藏高原及周边、东部等地区资源 尤为丰富；三是绿色无污染，可再生，用途广泛。
利用干热岩地热能发电和梯级利用，不产生环境 污染，地热能源可再生；四是可靠性强，利用系数 高，能量输出稳定。
对于干热岩的利用，实际上就是利用高热量的水或蒸汽中的能量。
遵循地热梯级利用原则，根据热水或蒸汽的不同温度逐级利用，更能 达到充分、高效的目的。
200~4001的蒸汽直接用于发电及综合利用;150-2001的蒸汽用于双 循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工等；10018 I IEARTH特别策划I地球〜150尤的蒸汽用于双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品等；50〜100尤的热水用于供暖，温室，家庭用热水，工业干燥;20〜501的热水用于沐浴，水产养殖，牲畜饲养，土壤加温，脱水加工等。
中国地质调查局水文地质环境专家认为，“钻孔深度达到2000米以上，岩体温度普遍高，增温梯度异常明显，每加深100米，最高可增加 7尤，根据增温速率测算，估计钻探到地下4000米左右，温度可以达到260尤，可以直接用来示范 蒸汽发电，共和盆地干热岩研究示范应用前景非 常广阔。
岩石也能发电吗：干热岩寻找新能源说起能源问题，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。
为了解决能源短缺的问题，我们也做了许多努力。
因地制宜，我们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；在偏远的山区修了风力发电机，安装了一片片的太阳能电池板...这些新型能源我们似乎都耳熟能详，但实际上，在大地的深处还隐藏着一股巨大的能源，它存在于那些不起眼的岩石之中，这种利用岩石发电的技术被称作干热岩发电。
大概是目睹了火山喷发的力量之后，人类就一直在寻找开发这种古老而巨大的能量的方法。
寻寻觅觅，我们终于找到了一种利用干热岩体发电的手段。
它在1970年被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，甚至是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的发掘。
地表之下蕴藏着大量的热能什么是干热岩？干热岩(hot dry noodle rock)是靠热来发电的。
目前对于干热岩的正统定义是——增强型地热系统（EGS）。
广义上我们可以理解成一种地热资源，是一般大于200摄氏度、深埋数千米、内部不存在流体或存在少量地下流体的高温岩体。
为了获得地下的干热岩资源我们需要几个步骤：1. 首先从地表往干热岩层中打一眼井（注入井）。
2. 封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水，以产生非常高的水压力。
3. 高压最终在岩层处产生一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。
4. 在注入井的合理位置上再钻几口竖井，贯通人工热储构造，它们是用来回收高温水、汽的生产井。
5. 提取出的高温蒸汽可以用于地热发电和综合利用，使用后的温水又通过注入井回到干热岩中，从而达到循环利用的目的。
干热岩的开发利用在注入高压水的时候，如果岩体致密没有裂隙，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；而如果岩体中本来就有少量天然节理，这些高压水就会使之扩充成更大的裂缝。
国外发展状况干热岩发电是20世纪70年代由美国加州大学实验室研究人员提出的，其基本思想是在高温但无水或无渗透率的热岩体中，通过水力压裂等方法制造出一个人工热储，将地面冷水注人地下深处以获取热能，然后将热导出地面进行发电。
30多年来，发达国家如美国、日本、法国、英国、德国等先后投入巨资进行研究。
试验结果表明，干热岩开发技术可行，它不受自然地热田的局限。
现在，由于我国天然的地热田尚未充分开发，此项人造地热还未提到议事日程。
我国在国土资源“十一五”规划纲要中明确指出，要“加快铀和非常规能源矿产勘查”、“开展地热、干热岩资源潜力评价，圈定远景开发区”，这为干热岩开发做了很好的铺垫。
多年来，干热岩理论与技术都取得了很大进展。
目前，美国开发的干热岩系统已可支持10兆瓦的发电站运行，并在运行过程中只有很小的压力损失，水的流失量仅为注入量的7％。
但是，由于人们期望干热岩所提供的热能可以成为传统能源的替代能源之一，因此，人类迫切希望建成更大的干热岩系统。
从经济的角度来看，当注水井与抽水井之间的距离为500米至800米，才能达到商业运行的目的，于是带来一系列的理论和技术上的难题。
目前，最困难的问题是人们对干热岩系统连结部分的裂隙分布还不十分清楚，而在人工热储中，水的流失等问题也还难以解决。
我国干热岩发展现状在1993年至1995年期间，国家地震局地壳应力研究所和日本中央电力研究所开展合作，在北京房山区进行了干热岩发电的研究试验工作。
澳大利亚特里特姆股份有限公司和中国能源研究会地热专业委员会最近洽谈了一个中澳合作的研究干热岩项目，名称为“中国干热岩地热资源潜力研究”，项目组在澳方指导下对双方商定的重点工作区藏滇川和闽粤琼地区进行资料收集和分析研究，以确定下一步工作靶区，然后开展可控源大地电磁物探和热物理参数测试等进一步研究，以评价选区的潜力。
目前，国际上干热岩发电技术正向第二代过渡，美国、德国、英国和日本等国家都建立了专门研发干热岩发电技术的机构，并投入巨资。
干热岩及其开发利用（1）胡经国一、寻找新能源——干热岩1、人类积极寻找新能源为了解决能源短缺问题世界各国都在积极寻找新能源。
人们因地制宜，在地势平坦的地区建设核电站；在沿海城市推进潮汐发电；在偏远山区架设风力发电机；在阳光充足的地方安装一片片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经耳熟能详。
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。
中国从1993年起就从能源净出口国变成了净进口国。
也就是说，中国国内能源产出已经供不应求，从此走上了从别的国家进口能源的不归路。
2、干热岩发电技术的提出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。
在中国，随着国民经济高速发展，目前碳排放量已居世界首位。
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由之路。
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、光能的高成本仍是制约其进一步发展的关键。
在这种形势下，开发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。
但是，这些可再生能源的开发利用受诸如气候等外界环境制约，不能稳定生产。
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.。
干热岩资源特征及开发利用研究进展
杨丽;孙占学;高柏
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2016(025)002
【摘要】随着传统化石能源的日渐短缺,干热岩作为一种清洁的可再生地热资源,符合现代化工业社会的需求,对干热岩资源特征及开发利用研究越来越得到人们的重视,成为新能源开发和研究的热点.文中分析了中美干热岩资源特征,岩石裂隙在热传输过程中的重要作用,总结了优化钻孔布局的方法、地热资源钻井成本估算,高温地热钻探技术与干热岩地热资源的利用等方面的研究进展.根据中国干热岩资源特征及开发利用现状,建议高度重视干热岩赋存特征与开采条件的研究,加强压裂贯通技术的研发,大力提升现有的钻探设备水平.
【总页数】5页(P16-20)
【作者】杨丽;孙占学;高柏
【作者单位】东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地,江西南昌330013;东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地,江西南昌330013;东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地,江西南昌330013
【正文语种】中文
【中图分类】P967
【相关文献】
1.恩施州天然硒资源特征及其开发利用研究进展 [J], 李卫东;万海英;朱云芬;明佳佳;向极钎;殷红清;杨永康
2.青藏高原东北部深部地热——干热岩勘查开发利用高级研修班在西宁举办 [J], 康维海
3.干热岩开发利用现状及发展趋势分析 [J], 李瑞霞;黄劲;张英;冯建赟;周号博
4.干热岩勘查及开发利用的关键技术 [J], 窦凤珂
5.台湾海峡和福建大陆干热岩综合开发利用规划与建议 [J], 庄庆祥;郑霜高;姜兆钧;庄公勋
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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。
2023北京海淀高一（上）期末地理一、本部分共30题，每题2分，共60分。
在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项，将所选答案前的代表字母填写在答题纸上。
2022年11月8日，夜空中上演了“月全食掩天王星”的天文奇观，即月球全部被地球的影子遮挡，同时月球又将天王星遮挡的现象。
下图为“月全食掩天王星”各天体位置示意图。
读图，完成下面小题。
1. 图中各天体（）A. 均由固态岩石组成B. 构成最低级别天体系统C. 质量最大的是太阳D. 分别属于四种天体类型2. 与“月全食掩天王星”现象密切相关的条件是（）A. 天体运动速度时刻变化B. 行星公转轨道具有共面性C. 月球的体积小于天王星D. 日地距离远小于地月距离2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射成功。
本次发射的主要任务是在轨组装建造中国空间站，三位航天员还通过天地互动的方式进行了太空授课。
据此，完成下面小题。
3. 神州十四号载人飞船自地面发射后所经过的大气层（）A. 密度持续增大B. 温度持续降低C. 水汽含量持续升高D. 气压持续减小4. 最可能对航天员“天地互动”太空授课造成干扰的现象是（）A. 极光现象B. 耀斑爆发C. 对流现象D. 太阳辐射某校地理实践小组查阅资料，绘制了某地地层剖面图，如图。
地层中的生物化石示意该地质历史时期具有代表性的繁盛物种。
读图，完成下面小题。
5. 图示地层（ ）A. 记录了46亿年的地球历史B. 自上而下形成年代渐早C. 自下而上反映完整生物进化史D. 反映出不同宙的地层特点6. 图中地层反映的环境特征是（ ）A. 甲层—气候冷干，植被稀少C. 丙层—海洋生物保持繁盛B. 乙层—哺乳动物最为繁盛D. 丁层—地球上生物极其稀少飞机航空燃油燃烧排放的颗粒可以影响大气的能量收支。
据此，完成下面小题。
7. 飞机飞行时排放大量颗粒物会（ ）A. 增强大气反射太阳辐射B. 减少近地面的降水C. 增加大气吸收太阳辐射D. 降低臭氧层的温度 8. 从飞机飞行条件来说，适宜平稳飞行大气分层是（ ）A. 对流层B. 平流层C. 高层大气D. 电离层2022年夏秋，长江流域中下游大部分地区遭遇严重干旱，洞庭湖、鄱阳湖面积较往年减小，并提前进入枯水期。
干热岩及其开发利用（1）
胡经国
一、寻找新能源——干热岩
1、人类积极寻找新能源
为了解决能源短缺问题世界各国都在积极寻找新能源。
人们因地制宜，在地势平坦的地区建设核电站；在沿海城市推进潮汐发电；在偏远山区架设风力发电机；在阳光充足的地方安装一片片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经耳熟能详。
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。
中国从1993年起就从能源净出口国变成了净进口国。
也就是说，中国国内能源产出已经供不应求，从此走上了从别的国家进口能源的不归路。
2、干热岩发电技术的提出
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。
在中国，随着国民经济高速发展，目前碳排放量已居世界首位。
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由之路。
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、光能的高成本仍是制约其进一步发展的关键。
在这种形势下，开发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。
但是，这些可再生能源的开发利用受诸如气候等外界环境制约，不能稳定生产。
尤其是资源丰富的水力发电，不仅受降雨量变化影响，而且还对流域生态环境产生不同程度的破坏。
因此，各国科学家都在不断探索，努力寻找各种不受外界环境影响、又对环境破坏和污染很小的新能源。
发达国家试验研究表明，利用资源极为丰富的干热岩发电，几乎不受外界环境影响，几乎不对人类环境产生污染和破坏。
而且干热岩这种能源取之不尽、用之不竭，被证明是对人类十分友好的未来洁净新能源。
目前，国
际上干热岩的开发利用还处于试验阶段；不过，科学家预测，到2030年左右人类完全可以掌握必要的技术，利用干热岩大规模发电。
4、干热岩是一种洁净新能源
在可燃冰（天然气水合物）钻获之后，又发生一件可能改变能源版图的大事，那就是干热岩的钻获。
专家认为，地热资源已成为新能源中的佼佼者，而干热岩则是其中最具应用价值和利用潜力的清洁能源。
干热岩的应用将可能改变能源利用的版图，并且必将推进能源结构的清洁化。
干热岩是全球公认的高效低碳清洁能源。
在干热岩开发过程中，主要通过注水井注入冷水来吸收岩体热量，将注入水转化为蒸汽，再通过抽气井将高温蒸汽抽取到地表进行利用。
在其开发过程中，几乎不产生氮、硫、氧化物等污染物。
与传统水热型地热开发相比，干热岩是以固体形态存在的高温岩体，温度越高，能量资源越丰富。
在其开发利用过程中，不会出现其它的环境问题，也不受过多的环境因素的制约和影响。
干热岩的热能是通过人工注水的方式加以利用，而且在利用的整个过程中处于封闭循环系统。
因此，干热岩的利用不会出现像热泉等常规地热资源利用的麻烦，即没有硫化物等有毒、有害或阻塞管道的物质出现。
不仅如此，干热岩发电既不像火电那样，向大气排放大量的二氧化碳等温室气体、粉尘等气溶胶颗粒物；而且也不像水电那样，因水坝的修建而破坏局部乃至整个河流的生态系统以及在水电厂周围引起各种程度不一的环境地质灾害。
此外，干热岩发电几乎完全摆脱了外界的干扰。
干热岩发电不像水电那样受水坝所在河流流域降水量多寡的影响，而且也不像火电那样易受市场上燃煤或油气价格变化的影响。
5、干热岩热能取之不尽
全球干热岩蕴藏的热能十分丰富，比蒸汽型、热水型和地压型地热资源大得多，比煤炭、石油、天然气的热能总和还要大。
在较浅层的干热岩资源中，蕴藏的热能等同于100亿夸特（即quad，1夸特相当于18000万桶石油，而美国2001年能源消耗总量仅为90夸特）。
这些能量是所有热液地热资源评估能量的800倍还多，是包括石油、天然气和煤在内的所有化石燃料能量的300倍还多（Tester，et al. 1989）。
即使是在局部地区，干热岩的热能储量也十分惊人。
例如，在美国芬顿山（Fenton Hill）干热岩Ⅱ期工程期间，恒定条件下，4年期间11个月的循环测试所获得的热能就高达1000亿个英国热量单位BTU（Duchane，1997）。
若不合理地过量开采水热型地下热水，则会出现地下水位下降或者是资源枯竭等情况。
而干热岩资源稳定、均匀，是来自地球内部的热能，因而相对来说其潜力会更大。
干热岩是一种可再生能源，可以说取之不尽，用之不竭。
目前，世界上众多经济较发达的国家对干热岩的发电研究方兴未艾。
可以预见在不久的将来，随着相关技术的迅速发展，利用干热岩所发的电能将会成为国家电网中不可或缺的重要组成部分。
二、干热岩的定义
在中国能源行业地热能专业标准化技术委员会制定的《地热能术语》中，对干热岩（Hot Dry Rock，HDR）给出的定义是：“内部不存在或仅存在少量流体、温度高于180℃的异常高温岩体。
”有关专家认为，干热岩温度太低，开采就没有经济价值。
干热岩的开采要实现经济价值，才能确立制度标准，没有经济价值，制度标准没有任何意义。
温度太低了，经济上不可行，标准设立为180℃还是比较适宜的。
随着未来技术的进步，开采成本会下降，这一温度标准也会往下降。
不过，在不同的文献中，对于干热岩的定义还有一些大同小异的解说，例如：
干热岩（Hot Dry Rock，HDR；或Hot Dry NoodleRock），又叫做增强型地热系统（EGS），或称为工程型地热系统，一般是指温度高于200℃、埋藏深度达数千米、内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
这种岩体的岩石成分可以变化很大，绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但是也可以是中新生代变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
由于干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因而其主要的工业指标是岩体内部的温度。
干热岩正统定义是指增强型地热系统（EGS）。
广义上，可以把它理解为一种地热资源，一般是温度高于200℃、埋深数千米、内部不存在流体或存在少量流体的高温岩体。
干热岩的定义比较宽泛，通常是泛指埋藏深度超过2000米，温度超过150℃的高温岩体；其特点是无水或含水量极少。
与之相对的是“湿热岩”，这种高温岩体中存在天然的裂隙和水。
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；干热岩埋藏于地下2000～6000米的深处，温度为150～650℃。
三、干热岩能源的用途
干热岩能源可用于发电、供热采暖和综合利用等。
目前它主要用于发电和供热采暖。
1、干热岩能源用于发电
目前，人们对干热岩能源的开发利用，主要用于发电。
利用干热岩能源发电技术，可以大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，并且不受季节、气候制约。
而且，将来利用干热岩能源发电的成本仅为风力发电的1/2，只有太阳能发电的1/10。
世界上迄今利用的地热能为距地表10公里以内的热能，已探明的地热资源约为12.6×1026J，相当于全球煤的经济可采储量所含热量的7万多倍。
地球上的干热岩资源占已探明地热资源的30%左右；其中距地表4～6千米、岩体温度为200℃的热干岩具有较高的开采和利用价值。
干热岩作为一种可再生的清洁能源，可在地热发电中得到应用。
干热岩能源发电的流程为：注入井将低温水输入热储水库中，经过高温岩体加热后，在临界状态下以高温水汽的形式通过生产井回收发电。
发电后，将
冷却水排至注入井中，重新循环，反复利用。
干热岩能源发电不仅可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，而且具有电价竞争力。
在采用先进的钻井和人工热储水库技术条件下，干热岩能源发电比传统火力、水力发电更加具有电价竞争力，届时干热岩能源资源将成为全球的主导能源之一。
2、干热岩能源用于供热
干热岩因其得天独厚的较高温度，一旦成功开采出来，将是冬季供暖的良好热源。
但是，由于其造价较高，对于面积较小的建筑供暖，高昂的成本是一般人难以承受的。
因此，用干热岩技术来进行集中供暖是比较合适的选择。
目前，除了欧美等技术发达的国家以外，世界上大部分国家在干热岩领域的基础地质勘察工作还比较薄弱，勘察手段不够完善，基础研究不够深入等，也制约了干热岩资源的商业性开发。
2019年6月3日编写于重庆
2019年8月26日修改于重庆。
