中低温导电多孔介质地热场补给试验研究(英文)

中低温导电多孔介质地热场补给试验研究(英文)

一、中低温传导型孔隙介质地热田回灌试验研究(英文)(论文文献综述)

阴伟涛[1](2020)在《裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用》文中认为干热岩作为优质的、储量巨大的、暂未开发的地热资源,其高效开发利用已成为世界范围内的研究热点。利用深部干热岩体天然裂缝系统构建储留层会大幅简化储留层施工流程,降低施工难度和开发成本,提高水-岩热交换的效率。因此本文提出利用裂缝充填花岗岩体自身结构特性建造干热岩储留层并以此开采干热岩地热能的新研究方向。针对这一崭新课题,本文进行了一系列研究,并得出如下结论:(1)通过现场勘察研究深部干热岩体天然裂缝系统特征,发现深层花岗岩体构造裂缝后期被岩浆或热液充填是普遍地质现象。通过偏光显微镜观察发现受充填体高温和热液作用,裂缝充填花岗岩热破裂裂缝数量变化按照距胶结界面距离的不同可分为三个区域:充填体内裂缝数量平缓波动区、母岩内裂缝数量剧烈增加区和母岩内裂缝数量波动减小区。热破裂裂缝数量最大值位于距胶结界面一定距离的母岩中,该最大值与充填体厚度呈指数关系,其出现位置也与充填体厚度有关。此外,裂缝充填花岗岩母岩内热破裂裂缝分布符合分形规律。裂缝充填体赋存的普遍性及其热作用对花岗岩母岩体的大范围影响,导致花岗岩母岩体内形成了巨大的弱面结构。该弱面结构极有可能成为干热岩地热开发中天然的储留层,或采用水力压裂建造人工储留层时易于破裂的位置,利于人工储留层建造。(2)利用高温高压岩体三轴试验机进行了高温(100-400℃)三轴应力下中国山西芦芽山花岗岩(粗粒花岗岩)及中国山东鲁灰花岗岩(细粒花岗岩)的热、力学特性差异研究,讨论了晶体颗粒尺寸对花岗岩性质的影响。试验得出,粗粒花岗岩热膨胀系数随温度升高呈线性增加,其热膨胀系数平均为细粒花岗岩的1.52倍,且在400℃时二者差值最大。粗粒花岗岩弹性模量随温度升高先缓慢增加后快速减小,其弹性模量随温度变化的阈值温度为300℃。此外,细粒花岗岩弹性模量为粗粒花岗岩的1.4-2.6倍,并且两者的差异会随着温度及围压的升高而增加。由400℃,25 MPa静水压力破坏试验可知,粗粒花岗岩峰值强度、弹性模量和弹性模量随温度变化的阈值温度更小,峰值应变更大,更易发生弹-塑性转变。在200-400℃,4 MPa静水压力下,粗粒花岗岩渗透率为细粒花岗岩渗透率的2.2-4.3倍,两者差距基本上随着温度升高而逐渐增大。经显微观测可知,粗粒花岗岩更大的晶体颗粒及其极端的非均质性导致了粗粒花岗岩更大的热变形以及更加劣化的力学性质,进而使得粗粒花岗岩在高温高压条件下拥有更高的渗透性。(3)利用高温高压岩体力学三轴试验机进行了高温(最高温度500℃)高压(围压25 MPa)条件下母岩(Ⅰ类花岗岩)、热液充填体(Ⅱ类花岗岩)、充填体与母岩胶结界面横向贯通试件花岗岩(Ⅲ类花岗岩)和充填体与母岩胶结界面纵向贯通试件花岗岩(Ⅳ型花岗岩)的变形及渗透试验。由四类花岗岩的变形实验可知,在100-500℃内,四类花岗岩的热膨胀系数随温度变化可分为三个阶段:1)低温缓慢波动段;2)中低温快速增加段;3)中高温快速减小段。此外,四类花岗岩弹性模量随温度变化的阈值温度分别为300℃、200℃、250℃以及300℃。以阈值温度为界,四类花岗岩弹性模量先小幅增加后迅速减小。Ⅱ类花岗岩内部的蜂窝型溶蚀孔隙结构导致其弹性模量最低,而在500℃三轴应力条件下,由于胶结界面结构的存在,Ⅲ、Ⅳ类花岗岩的抗压强度低于Ⅱ类花岗岩的抗压强度,并且Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类花岗岩抗压强度皆低于Ⅰ类花岗岩的抗压强度。随后本文得出了裂缝充填花岗岩高温三轴应力下的破坏模型,发现除了常规剪切破裂面外,裂缝充填花岗岩还会在母岩内粗晶体颗粒边界处、充填体内部溶蚀孔隙处以及胶结界面处产生破裂面。胶结界面处的破裂面沿胶结界面方向扩展,且该处破裂面对岩体抗压强度影响最大。由四类花岗岩的渗透实验可知,随着温度升高,四类花岗岩渗透率随温度变化的阈值温度分别为300℃,200℃,300℃和250℃。从阈值温度到最高试验温度,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ及Ⅳ类花岗岩渗透率分别提高了1,2,2及3个量级,分别达到了10-6 D,10-4 D,10-5 D及10-4 D。细观结构显微观测结果表明非均质岩体的热破裂现象是导致Ⅰ,Ⅲ类花岗岩渗透率增加的原因;溶蚀作用导致的自身较低的强度及劣化的力学性能是致使Ⅱ类花岗岩渗透率大幅超过Ⅰ,Ⅲ类花岗岩的主要原因;极端非均质性及充填体劣化的力学性能共同导致Ⅳ类花岗岩成为渗透率最大的花岗岩类型。在裂缝充填花岗岩中利用水力压裂建造储留层过程中,压裂水沿垂直于胶结界面方向流动是受限的。但当储层温度超过250℃时,胶结界面附近因胶结作用强化的充填体会恢复弱面结构特征;当储层温度超过400℃时,胶结界面附近的热致裂缝会沿胶结界面方向相互连通,形成渗透通道。因此,压裂水很容易沿胶结界面流动。(4)利用真三轴岩体力学试验机进行了裂缝充填花岗岩高温(最高温度400℃)高压(最高静水压力25 MPa)条件下的水力压裂试验,并利用声发射系统实时监测试验过程,定性地分析了水力压裂过程的破裂特征。发现在400℃以内及25 MPa静水压力下,无论充填体与母岩的胶结界面在裂缝充填花岗岩体内走向如何,裂缝充填花岗岩始终会在胶结界面处起裂,而且水力压裂裂缝会沿胶结界面方向以及在充填体内部扩展。此外,裂缝充填花岗岩的起裂压力随着温度的升高呈负对数规律变化。当温度超过300℃时,水力压裂过程中的热冲击作用便会导致花岗岩沿胶结界面方向形成可供压裂液渗流的渗透通道,大幅减小花岗岩的起裂压力。在轴压25MPa、围压10 MPa条件下,水力压裂裂缝扩展方向不是垂直于最小主应力方向而是沿胶结界面方向,这表明裂缝充填体的存在使得裂缝充填花岗岩不再受应力条件的限制。水力压裂过程中会在充填体内部产生明显的高频度、高持续性的声发射信号。室温条件下,只有当压力达到起裂压力时才会有明显的声发射信号产生。200-400℃条件下,声发射信号会经历以下四阶段:1)声发射信号小幅突增段;2)声发射信号平静段;3)声发射信号迅速增强段;4)声发射信号缓慢减弱段。压裂液压力达到起裂压力时声发射信号强度同步达到最大值,此时不同温度下的声发射振铃数、持续时间基本相同,但温度越高,声发射能量越低。(5)在深入研究天然干热岩体结构特性的基础上,提出了裂缝充填干热岩地热开发方案。该方案通过利用天然裂缝充填带以及花岗岩母岩内裂缝增多区域等天然弱面结构建造大体积储留层,取消了水平井施工,大大降低了施工成本和提取干热岩地热能的难度,为大规模、高效率、低成本建造高渗透干热岩储留层提供了新的理论和技术。

宋丹[2](2020)在《天津东丽湖地表水回灌对蓟县系雾迷山组地热储层结垢特征影响研究》文中研究指明作为一种发展利用潜力巨大的新型绿色清洁能源,地热能优点众多,包括分布广、储量大、稳定性好、利用系数高等。地热能资源的利用方式分为直接利用和间接利用两种,现阶段地热能直接利用占主导,用途包括供暖、旅游、温泉洗浴、水产养殖、温室种植等方面。合理开发利用地热能可以减少化石燃料的使用,对完善能源结构、改善生态环境和促进社会的可持续发展等有十分重大的意义。天津市是我国较早开发利用地热能的城市,蓟县系雾迷山组地热储层资源丰富,开发历史悠久。虽然天津积极地开展了回灌工作,但开采量依然大于回灌量,这导致了地下水位不断下降。为弥补多年开采造成的采灌失衡,天津地区拟在东丽湖地区利用东丽湖地表水进行地热储层回灌。东丽湖地表水回灌补给地热储层水量的同时,可能会与地下水之间发生水-水物理混合、水-岩化学相互反应等作用,会改变地下水水质,也可能引起回灌地层堵塞等问题。针对上述问题,本文以天津市东丽湖地表水与蓟县系雾迷山组白云岩为主要研究对象,通过水质静态配伍实验、水-岩作用实验和水文地球化学模拟相结合的手段,研究东丽湖地表水回灌至蓟县系雾迷山组热储层中后可能造成的影响,为天津地区地热能可持续利用提供了科学依据。通过地表水和雾迷山组地热水中的结垢预测,判断地表水和地热水中可能产生的垢物类型,为水质静态配伍实验提供分析依据。通过水质静态配伍实验,探究不同比例的地表水与雾迷山组地热水的混合水(1:9、3:7、5:5、7:3、9:1)在常温和储层温度下(90℃)结垢类型和结垢量,用成垢离子分析法分析静态配伍实验结果。研究表明,回灌后碳酸盐为主要结垢产物;90℃时,结垢量比常温大;混合水比例为1:9时,结垢量最小。开展不同回灌水体与岩石相互作用实验,回灌水体包括地表水、雾迷山组地热水和地表水与雾迷山组地热水不同比例的混合水。比例选择为静态配伍实验中沉淀量较小的三种地表水与雾迷山组地热水的混合比例(1:9、3:7、5:5),探究不同回灌水体与岩石之间发生的水-岩反应规律。实验结果显示,整体来讲,地表水体占比越大,Ca2+、Mg2+减小量越多,说明越容易发生沉淀;回灌水体中TDS越大,越容易发生沉淀;当地表水与雾迷山组地热水混合比例为1:9时,60天相对反应前TDS的减小量最小。Ca2+含量反常,呈增加趋势,说明该比例最适合回灌;地表水回灌时存在NaCl析出的现象。利用TOUGHREACT程序拟合水-岩作用实验结果,校正反应动力学参数。利用校正后的反应动力学参数,建立对井间歇式回灌模型,预测间歇回灌条件50年条件下,不同回灌水体回灌后对储层渗透率和矿物溶解沉淀的影响。模拟结果显示,在回灌比例为1:9时,储层平均渗透率增大;回灌比例为3:7时、回灌比例为5:5时、地表水回灌时,储层平均渗透率减小,且随着地表水的增加,平均渗透率减小量变大。得出1:9是最合适的回灌比例;除1:9回灌比例下,地表水越多,越不利于回灌。不同距离上的渗透率变化显示,地表水比例越大,沉淀的范围越大;最大渗透率均出现在井口处,说明不同水体的水化学成分对井口的影响尤其明显,最小渗透率均出现在105m处;同一水体,同一位置处,时间越长渗透率变化范围越大,变化越明显;同一时间,同一位置处,地表水比例越大,渗透率变化越明显。不同距离上的矿物体积变化显示回灌后发生方解石、菱镁矿沉淀,白云石溶解。在035m范围内,方解石沉淀和白云石溶解现象明显,35700m范围内菱镁矿沉淀现象明显;同一水体,同一位置处,时间越长方解石、菱镁矿沉淀量越大、白云石溶解量越大;同一时间,同一位置处,地表水比例越大,方解石沉淀量越大、白云石溶解量越大;在0180m范围内,同一时间,同一位置,地表水比例越大,菱镁矿沉淀越小,在180700m范围内,地表水比例越大,菱镁矿沉淀量越大。开展参数敏感性分析,探究不同温度、不同pH值、不同CO2分压、不同初始水化学组分对碳酸岩溶解或沉淀的影响。研究结果显示:温度越高,白云石越容易沉淀;CO2分压越大,白云石溶解度越大;pH值越小,白云石越容易溶解;Ca2+和Mg2+含量越高,白云石溶解量越小,白云石越容易沉淀。综上所述,本文研究采用室内实验方法与数值模拟技术相结合的研究方法,阐明了东丽湖地表水回灌条件下对地热储层产生的堵塞影响,能够为天津地区深部岩溶型地热的可持续开发和利用提供理论依据和技术支撑。

唐博宁[3](2020)在《雄安新区岩溶热储地热资源聚敛机制研究》文中研究表明雄安新区碳酸盐岩岩溶热储是具有重大开发潜力的优质地热资源。理清岩溶热储的聚敛机制,可为地热资源可持续开发利用提供有效参考。本文结合前人研究成果与实测物性参数,对岩溶热储地热资源聚敛机制进行了详细分析。研究区内雾迷山组岩溶裂隙的形成与构造抬升密切相关,尤以燕山期与喜山期最为强烈。具有良好导水、储水性质的岩溶裂隙多发育于此时,具有呈层状分布的特性。储层裂隙带平均厚度为4.70m,储厚比达到41.9%。具有较多的未充填和半充填裂隙,裂隙网络发育,连通性好。对研究区内34口钻井96块岩心样品进行热物性测试,白云岩、砂岩平均热导率分别为4.95±1.19W/(m·K)、1.80±0.44W/(m·K)。根据裂隙的几何特征和物性建立裂隙网络模型,通过数值模拟将水流运动与热量传递耦合,发现裂隙流体热对流和高热导率岩石热传导叠加是形成高温异常的基础。建立牛驼镇地热田模型和雄安新区模型,揭示出在热对流和热传导影响下,来自底部的热量能够快速传递至储层顶部。通过对地质结构、热源、导热性、断裂、裂隙储层、地下水运移、盖层等因素分析总结出聚敛机制:大气降水从太行山、燕山入渗,经深部断裂带受较高的大地热流加热运移至研究区底部,遇阻水断裂坡面沿断层、裂隙向上运移,于盖层覆盖下的凸起顶部形成高温地热区。

雷玉娇[4](2019)在《新型重力热管在中低温地热能量获取的传热性能实验研究》文中提出作为一种高效传热元件,重力热管己经在能源领域得到了应用,并体现出良好的综合性能。我国地热资源以中低温地热为主,为了更好地将重力热管应用于低温地热资源中,促进资源的高效可持续利用,本论文针对填充了二氧化碳和纳米颗粒混合工质的新型重力热管,分别搭建了对流型地热系统实验台和传导型热储实验台,重点实验研究了外部工作条件以及结构尺寸对新型重力热管传热性能的影响规律。在对流型地热系统实验中,主要研究的影响因素包括热源温度、热水体积流量、冷源温度、冷水体积流量以及热管自身的长度、直径和外翅片,得到了如下结论:从增加传热量来考虑,在一定范围内增大热源温度及热水体积流量、降低冷源温度、增大冷水体积流量和增设外翅片都是有效的手段;考虑在不同工况下热管的整体热阻和等效对流换热系数,增大热水体积流量、降低冷源温度和增大冷水体积流量都能够起积极作用,但热源温度的升高会增大整体热阻和降低等效对流换热系数;将长度L=1600 mm、2000 mm,管径D=51 mm、89 mm、110 mm的六根热管进行对比可知,L/D=1600 mm/89 mm的热管最有利于传热性能的发挥;D=51 mm的两根热管传热量不足,在实际应用中最不为推荐;D=110 mm的热管更为适合热输入较大的情况。在传导型热储实验中,主要研究的影响因素包括热储体积含水率、热源温度、冷源温度以及冷水体积流量,得到了如下结论:传导型热储的热传导性能是限制热管的传热性能的最关键因素。增大热储的体积含水率对热管传热量的改善最大;增加热源温度也有利于传热量的提升;在大部分情况下,增加冷水体积流量和降低冷源温度都有利于热管传热量的提升,但当热管在热储体积含水率0%的工况下工作时,由于增大冷水流量不能够改善蒸发段的热量输入,仅提升了冷凝段的对流换热强度,所以会使得热管的传热量降低。在实际工程中,对于两种类型的地热资源利用,需要结合重点影响因素和生产需求,选择最为合适的热管型号,保证成本与性能的协调性。

陆凯[5](2019)在《水热型砂岩地热开发效果评价及地层变形效应分析》文中研究表明我国水热型地热资源十分丰富,开发潜力巨大,但主要集中在浅层开采,深层地热由于受到开采效率制约而未进行大规模的开发,同时,深层地热的开采中地层变形带来的环境问题也不容忽视。本文在调研地热储层特征和开采机理的基础上,结合热力学多孔介质渗流力学理论以及达西定律、质量守恒方程和能量守恒方程建立了地热开采的热流固耦合数学模型,并给出了地热开采中一维沉降计算的解析解。通过自适应隐式法对典型深部地层开采过程进行了数值分析,给出了这一复杂过程的三场参数分布结果,结合地热开采的实际工况及地热储层的介质特征,对地热开采的前期、运营期以及开采过程的热能开发效果与地层变形及其主要影响因素分别进行了参数敏感性分析,为合理布置地热能开采方案和控制地层变形提供了理论基础。主要研究成果如下:(1)在分析了水热型地热资源赋存地质条件的基础上,结合孔隙型热储层的储层特征,建立了水热型砂岩地热开采的数学模型。选择关中盆地西安凹陷构造区作为研究区域,利用Box-Behnken试验方法设计数值模拟实验,并将实验结果通过响应面影响分析得出各因素对采热性能(采热温度和采热功率)和地层变形的敏感性机理。(2)在地热开采前期,地层参数中初始温度对采热性能的影响程度最大,初始温度分别为100℃和150℃的地热田,开采30年后后者相比前者采热温度提高41%,采热功率提高59%;渗透率和导热系数的变化对采热性能影响不明显,但分别对井底压力和热传递过程造成影响。(3)在地热开采运营期,工作制度参数中井间距在100~175m范围内对采热性能影响效果最为显着,超过175m后增加井间距几乎对采热性能没有影响;井流量的增大对采热温度不利但能提高热功率。定流量开采条件下井的完整性参数中井的完善程度对采热性能影响显着,完善程度从33%上升到100%时,可将生产井温度提高13.5%,热功率提高45.5%;射开程度和井径均对井底压力有较大影响。(4)对地热开采过程中引起的地层变形效应进行研究时,发现地层变形主要发生在开采初期(前1~2年内),选取讨论的参数对地层变形量影响程度的大小排名为:初始温度>完善程度>井流量>井间距。影响各实验方案产生差异变形量的原因主要是温度场的不同变化引起的,其中井间距对注入井处的变形量影响效果微小,对生产井处的变形量影响效果显着。

过广华[6](2018)在《我国地热产业整体评价与发展模式探析》文中指出在新常态背景下,新能源产业及战略新兴产业的发展引起了理论界及企业界的高度重视。要实现产业结构调整和经济发展方式转型,清洁、可再生能源的开发利用至为关键。根据2017年2月发布的《地热能开发利用“十三五”规划》,一个逾千亿的产业蓝海已初具雏形。从产业生命周期的角度来看,地热资源产业还刚刚起步,产业发展模式也将不断趋于完善。本文针对地热资源的成因、特征、分布情况和评估方法,通过应用产业发展理论、融资理论等方面的研究成果,探讨产业发展的动力机制与内在机理,从而对地热产业发展四类模式形成有效的把握。研究取得如下主要成果和认识。1.在对地热产业发展基本情况总体分析的基础上,将我国地热产业发展特征总结为要素密集化、产品非标准化、技术高度集中、政策驱动性强、投资规模巨大等几个方面。运用灰色关联度分析模型探讨地热产业发展的影响关联因素,发现资金综合成本投入的影响程度最高。以资源转化能力、资本运作水平、技术创新和社会效益等指标进行研究表明,我国地热产业处于初创阶段,因评价数据较低,明显存在资本运作能力和创新能力不够强等现状,属于“一般”这个层级,存在巨大改进空间。2.结合产业经济学有关理论,将我国地热产业发展的模式总结为要素驱动、政策驱动、投资驱动和创新驱动这四种模式。对两个区域性特色地热项目“雄县模式”和“陕州模式”进行分析,将前者的特点总结为政策驱动、政企合作,后者的特点总结为技术导向、市场攻坚和建投管一体化的运营方式。3.以融资方式和地热产业发展基金为切入点,对地热产业发展系统驱动模式的实践进行了详细讨论。研究指出,地热产业融资的关键在于建立科学的发展方略、形成针对性的政府主导、建立发达的产业投资体系、引入和推广多元化的金融工具、宽敞的资金流动通道。4.对地热产业发展基金的研究认为,基金落地重点在于投资机制制定、交易价格确定及风险规避。依托北控地热产业发展基金的经营实践,采用案例分析法探讨产业发展基金在地热产业发展模式中的具体应用。案例的启发价值在于:地热产业发展模式的完善需要准确把握政策机遇、以资本运作为纽带、发挥融资规模效应与有效开展产业规制。5.研究提出了地热产业发展的对策建议。政府层面的对策建议包括积极出台有关优惠政策、建立制度保障系统、建立产业公共信息服务平台、加强人才队伍建设;企业层面的对策建议包括落实“以人为本”的人才战略、加大地热利用技术的开发创新、持续提升管理水平;金融机构层面的对策建议包括创新经营理念、发展绿色金融、提供多元化的金融产品对新能源产业服务。

顾晓敏[7](2018)在《阿尔山泉群地球化学特征及成因演化机制研究》文中指出研究区位于内蒙古自治区兴安盟阿尔山市,在新华夏系交错断裂的影响下,具有良好的地热地质条件,在4km2的小范围内出露36眼温度不同的泉水。由于前人对其成因机制的研究尚不深入,同时长期的开发造成地热资源的浪费及温泉出露温度的逐年下降。因此研究泉群成因循环机制对于弥补研究空白,保障泉水资源的可持续开发利用尤为重要。本次研究以阿尔山市区出露的冷热泉群为研究对象,通过地质调查及土壤氡物探测试方法获取区内隐伏断裂分布范围。综合利用地球化学、环境同位素、水文地球化学模拟及地下水热数值模拟等方法得出阿尔山泉群地球化学特征及成因机制,建立冷热泉共存模式下的地下水热循环概念模型;利用数值模型定量分析天然条件及现状开采条件下的地下水热场变化规律,得出泉口出露温度随开采量变化规律,制定合理的水资源开发利用方案,为研究区地热资源的可持续开发利用提供理论支撑。研究结果表明,研究区的围岩为一套壳源成因的钙碱性火山岩,新华夏系后受到高温岩浆的作用逐渐减弱。南区冷泉以北50m×30m的范围内存在侵入花岗岩体,隔绝了南北两区大部分的水热交换,同时浅表破碎带为流体及气体的向上迁移提供了良好的通道。受地层岩性及构造的影响,研究区南部冷泉出露的温度为6.513℃;北区的泉群出露温度为13.348℃,由南区向北区过渡,地下水类型由HCO3-Na·Ca型演化为HCO3-Na型。研究区泉水主要为大气成因,脱气作用基本上发生于地壳范围内。南区与北区的泉水处于不同的地下水系统中,南区冷泉处于开放环境,更新能力强,为浅循环地下水,氚测年结果约10a,更新循环速率约为2.55.3%/a,北区泉群氚测年的表观年龄为70-90a,为封闭条件下形成的深循环地下水,滞留时间大于70a,更新循环速率约为0.231.95%/a。利用矿物—流体化学平衡并结合不同地热温标估算出区内的热储温度范围为6090℃。利用硅-焓图解法及硅混合模型所计算得出冷水混入比例处于55%89%之间。综合以上分析总结出研究区水-热对流型地热系统冷热泉共存的形成模式,在此基础上利用Feflow软件建立研究区典型剖面的地下水热耦合二维剖面模型。结果表明泉区模拟温度与实测温度误差基本处在5%以内,拟合效果较好;根据地表温度的分布规律及地形起伏将研究区划分为三级地下水热系统。在天然条件下,水热条件达到了动态平衡状态,温泉的出露温度在48℃左右波动;在现状开采50年的条件下,温度最高的温泉出露温度下降了4.1℃。综合考虑水热耦合模型预测结果及经济开发现状,建议热水开采量的合理范围为480640 m3/d。建立地热水综合循环利用系统及分级监测系统,为泉群可持续开发利用提供基础。

胡德攀[8](2016)在《油气储层中地热能评价方法研究 ——以碎屑岩储层为例》文中研究表明对某个地热系统或者热储层合理地展开地热能评价工作是制定相应开发方案的基础。目前,已发表或公布的关于地热系统特征及资源量的评价方法层出不穷,包括体积法、地表热流量法、放热量计算法和地热温标法等,各自的出发点和关注点都受到地热系统类型的影响而不尽相同,选取合适的评价方法则是对某个地热系统展开合理评价的先决条件。在沉积型地热系统中,其热流值是影响地温场的重要因素,同时地表热流值的大小也在一定程度上能反映出地下热能的贫富情况,所以定量计算地下岩层的导热系数,再结合地温梯度,能够掌握到地下岩层中的热流特征。本文以济阳坳陷中的博兴洼陷、北部湾盆地中WSW凹陷和鄂尔多斯盆地中的塔巴庙区块为例,采用经典的这四种地热方法进行油气储层中地热能评价,通过四种方法的适应性分析,最后运用体积法计算了塔巴庙工区和博兴区域油气储层中的地热能,而WSW凹陷内油层中地热能则使用地表热流量法来评价。这与前人通常选择整个盆地或平原来作为研究区域相比,论文中的研究区的规模更小,且以某一具体的油气储层为评价对象,所以最后的计算结果更精确,对于后续的地热能开发活动就更具参考价值。研究这三处区域,也是力求探究裂陷盆地和克拉通盆地中的地热能富集特征的区别。济阳坳陷和北部湾盆地中地温梯度较高,普遍超过了3.5℃/100m,而鄂尔多斯盆地中的地温梯度多处在1.6-2.7℃/100m的范围内。同时对比分析认为,济阳坳陷和鄂尔多斯盆地在油气开发中已积累了较丰富的可用于地热能评价的参数资料,而WSW凹陷由于开发时间短,积累的资料不多,再加上储层分布零碎,所以选用与前两者不同的评价方法。地热资源计算方法中,体积法对于沉积储层来说,只要储层在一定区域内分布稳定、几何特征较易确定,那么都宜采用此法来计算地热资源量。体积法计算出塔巴庙下石盒子组中盒1段、盒2段与盒3段的地热资源量分别为9.7×1018J,3.5×1018J和2.5×1018J,合计为15.7×1018J,可采地热资源总量3.93×1018J,约合标准煤1.3亿吨;博兴洼陷中沙三段的地热资源量3.6×1019J,可采资源量8.95×1018J,相当于3.1亿吨标准煤。地热资源丰度是选择地热开发靶区的条件之一,丰度的高低能够反应出一个储层的地热能富集程度,下石盒子组与沙三段的地热能丰度分别为31万吨标煤/km2和92万吨标煤/km2。地表热流量法,原本是调查给定区域内大地热流值以及温泉水、河流水、天然热喷孔中的放热量,然后累加它们求取该地区的总放热量来判断此地的地热异常情况。北部湾盆地WSW凹陷的涠三段和流一段油层因为自身限制而不适用于体积法,则巧妙地采用WSW凹陷中4口生产井在试采阶段的产液数据,结合油与水的比热容,按照地表热流量法的计算思路得到了WSW凹陷内目前4口生产井在实际产液情况记录时间内的总放热功率为300.5k W。在此时间内,WSW凹陷内的A1井、A2H井和A5H井产出的液体以油相为主,累积产出的油中可利用热量分别为3.9×1012J,3.4×1012J和1.2×1012J,而A4H井产液中水相所占比例较大,其累积产出的水量中该热量值为1.3×1012J,大于其累产油中的9.4×1011J。WSW凹陷的4口生产井总产液量中的可利用热量1.1×1013J。这也表明在地热能计算中,要根据对象的特征、资料的齐全程度以及评价工作的效率等方面要求,合理选择一种方法来完成对某个储层的地热能评价工作。对于勘探程度高,积累的相关基础资料较丰富,且热量传递方式以传导型为主的油气储层来说,其蕴含的地热资源宜采用体积法来计算;而对于详实记录了产液情况、产出的油水温度等数据的储层来说,计算产出的地下流体中的可利用热量,也能成为设计相关地热能开发方案的依据。在运用诸如体积法等地热能计算方法和计算大地热流值时,都面临着求取岩石热力学属性的问题(体积比热容和导热系数),而地下岩石多为不同矿物与孔隙流体的复合体,现今还没有直接能对地下岩石的热力学属性进行测量的测井方法,关于某特定地下岩层的热力学属性的资料也难以搜寻到。所以根据下石盒子组和沙河街三段岩芯的矿物分析资料和组成矿物的热力学属性,依据算术平均方法计算出下石盒子组1段至3段,以及沙河街三段的岩石骨架体积比热容分别为2129438.6 J/m3·K,2182849.4 J/m3·K,2094933.4 J/m3·K和1959008.2J/m3·K。采用几何平均模型计算出下石盒子组1段、2段、3段以及沙三段的岩石骨架导热系数分别为6.27W/m·K、7.22W/m·K、6.09W/m·K和4.53W/m·K。将导热系数计算中的几何平均模型、串联模型和并联模型各自的结果进行比较,发现三者之间呈现非常好的线性关系。如果砂岩中结晶矿物含量越高,则其导热系数越大,而泥质或粘土含量的增加则会降低砂岩的导热系数。地热化学温标的理论基础是水-岩之间存在离子溶解平衡关系,这种化学平衡和所处的环境温度有直接的关系。而温标法的优势在于它尝试通过水样的地球化学特征,在一定合理的范围内估计地下热储的温度,这种方法在地热温泉研究中因为简便易行的特点而被广泛使用,其基本思路是对于在地表采集的地下水样进行分析后,再依据特定温标法所需的离子含量,可对地下热储层温度进行估算。本文中率先将地热温标法应用到含水的油气储层中,以检验此类方法是否适合于判断含水的油气储层温度。但是,Na-K温标、Na-K-Ca温标及K-Mg温标在下石盒子组与沙河街组地层水的应用中,除了Na-K温标中的Truesdell方程计算的大39井(90.8℃)和大47井(95.7℃)地层温度较接近它们的下石盒子组实际温度外,其余计算结果都严重偏离地层的实际值。这暴露出地热温标法难以给出可靠的结果的问题,所以,不建议使用上述地热温标方法来判断含水的油气储层的地层温度。

辛田军[9](2016)在《江西省温汤地热田地热水成因机理及开发利用前景》文中研究说明地热资源是一种十分珍贵的综合性矿产资源,由于地热资源的应用领域广泛、用途多,并且有利于生态环境的保护,所以人们对地热的利用迫在眉睫。我国是地热资源丰富的国家,中低温地热田遍布全国各地,因此对地热的可持续开发利用前景研究日益受到人们的关注。江西省是我国地热最为丰富的省份之一,随着近几年旅游业的发展,地热温泉扩大的较为迅速,远远超前于勘查评价和研究程度,还没有透彻研究出地热资源的赋存特征和成因模式以及地热资源回灌的可行性的情况下,增大了开发的风险性和盲目性,同时也增加了地热田的科学管理难度。论文选取了江西省宜春市温汤镇为研究范围,在收集归纳和综合分析前人资料的基础上,展开水文地质测绘、剖面测量、地质图修编、回灌抽水试验、水文动态观测、及样品采集与测试和资料处理,较为系统的论述了热田的气象水文、地形地貌、区域地质、热田地质背景、热储流体化学特征、地温场与大地热流特征等,建立热田成因机制。由此分析地热资源开发利用现状分析、地热水资源的形成条件以及地热水资源的特征的动态变化,研究温汤地热田热水资源可持续开发利用前景和地热田回灌潜力评价。此次研究的温汤地热田以消耗弹性储存量为主,根据地热地质条件采用热储法对热储层热量计算,即分别对25℃温度等值线的自然边界区域和58℃温度等值线的自然边界区域计算热储中储存的热量,估计热田地热资源的潜力。计算出25℃温度等值线的自然边界围成的热储层中储存的能量为3.33×1015MJ,58℃温度等值线的自然边界围成的热储层中储存的能量为5.70×1014MJ。由于,热储法仅仅计算了热储层里的热量,但是计算过程中没有考虑到任何方式热量补给,但实际上,某些地区地热田是有较强的侧向补给。所以,从地质时期来看,地热资源是可再生的。地热回灌潜力评价主要包括对回灌机理分析,对回灌试验数据行进数理统计分析,可初步认为本地热田具有通过回灌扩储至12000m3/d的可能性,理想条件下,其水温一般可以保持在58~64℃。在回灌的过程中,我们需要严格控制回灌量不超过回灌临界,使地热田在人为开采条件下的能量平衡,建立科学的良性的开发工程体系。本文通过对地热水资源可持续开发利用前景评价来保护地热资源,制定开发利用规划、建立开采监测系统、合理利用地热资源,延长地热田的使用寿命、减少开采过程的风险,实现温汤地热田地热水资源的可持续开发利用,并且取得地热资源开发利用的最大的社会经济效益和环境效益。

汪琪[10](2015)在《宁夏地热范围圈定与资源量评价》文中研究说明地热资源作为清洁能源,合理开发利用对社会、环境、经济都有着积极意义。宁夏以往的地热研究主要集中于银川平原地区,缺少对整个宁夏的系统性的地热分析研究。本论文首先查明了宁夏区域地热地质条件、水文地质条件和地温场特征,然后结合物探资料,钻井资料等圈定了宁夏地热储范围,划定的地热田和地热远景区,最后对地热田的资源量进行了计算评价。宁夏的区域地热地质条件,从地层、区域构造(特别是新构造运动)、地球物理特性三方面结合水文地质概况、地温场特征来分析。野外资料表明宁夏地热主要为深部水热型地热资源,地热的存在与深部含水层密切相关,故本次研究划分了宁夏地下水系统,查明了白垩系、奥陶系、新近系和古近系含水层的分布;区域构造运动可使深部岩石或者熔岩的热量向上传递,沉静的老岩层中的热量在历史过程中易耗尽,新构造运动对现在地热研究有重要的指导意义,宁夏第四纪以来的强烈活动的断裂主要集中在银川平原,在宁南弧形构造带也有分布;地球物理特征上,岩石圈的结构显示的低速带常反映了刚性熔岩的存在,Moho面的隆升地区对地热的形成也十分有利,居里面埋深浅显示地表以下基岩温度很高,易于加热浅表含水层。当然,地热井和温泉是研究地热最直接最有效的资料,地热研究结论往往依此作为地热存在的最终判据。大地电磁测深能较好揭露深部地层构造,其低视电阻率一般反映出地层的富水性和覆盖层的厚度,利于导水导热,对应于热储层和盖层;高阻一般反映刚性熔融岩体,对应于热源。利用大地电磁测深圈定热储范围在很多的研究中都表明可行。本论文在查明地热地质条件的基础上,利用宁夏的7条大地电磁测深剖面,圈定了4个地热田,分别是银川平原地热田、卫宁平原以南牛首山-罗山冲断带地热田、双井-楼房沟断裂带地热田、庙山湖地热田;其中利用feflow建立了银川平原地热田热储层模型。圈定了4个地热远景区,分别是卫宁北山地热远景区、罗山山间平原地热远景区、天环向斜地热远景区、六盘山地热远景区。利用热储法计算四个地热田的地热资源量,银川平原的地热资源量为8915.95×1014k J,属大型地热田。宁南地区,牛首山-罗山冲断带地热田,地热资源量为0.7976×1014KJ;双井-楼房沟地热田,地热资源量为1.0876×1014KJ;庙山湖地热田,地热流体可开采热量为2402.2×108KJ/a,均属小型地热田。

二、中低温传导型孔隙介质地热田回灌试验研究(英文)(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、中低温传导型孔隙介质地热田回灌试验研究(英文)(论文提纲范文)

(1)裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外干热岩地热勘探开发现状
        1.2.2 深层干热岩体赋存特征研究现状
        1.2.3 固热耦合条件下深层花岗岩体物理力学特性研究现状
        1.2.4 固热耦合条件下深层花岗岩体渗流特性研究现状
        1.2.5 深层干热岩体水力压裂研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 裂缝充填干热岩体裂隙分布特征研究
    2.1 天然干热岩体结构与裂缝充填机理研究
        2.1.1 天然干热岩体构造与结构特征
        2.1.2 天然干热岩体裂缝充填机理研究
    2.2 芦芽山裂缝充填花岗岩裂隙分布研究方法
        2.2.1 芦芽山花岗岩地质特征
        2.2.2 样品及显微切片制备
        2.2.3 试验设备
        2.2.4 试验观测方法
    2.3 芦芽山裂缝充填花岗岩裂隙分布特征
        2.3.1 裂缝充填花岗岩裂隙分布观测结果
        2.3.2 裂缝数量最大值与裂缝充填体厚度关联性分析
        2.3.3 裂缝充填花岗岩母岩温度场分布研究
    2.4 裂缝充填花岗岩母岩裂隙分布分形理论分析
        2.4.1 裂缝长度-数量分形计算方法
        2.4.2 裂缝岩浆充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果
        2.4.3 裂缝热液充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果
        2.4.4 裂缝充填花岗岩裂缝长度-数量分形结果分析
    2.5 裂缝充填花岗岩破裂特征与地热开发的工程意义研究
    2.6 本章小结
第3章 高温三轴应力下晶体颗粒尺寸对花岗岩体物理力学特性影响研究
    3.1 试验设备及方法
        3.1.1 试验试样
        3.1.2 试验设备
        3.1.3 试验方法
    3.2 不同温度下粗、细颗粒花岗岩热变形规律
    3.3 不同温度下粗、细颗粒花岗岩热膨胀系数变化规律
        3.3.1 线膨胀系数计算方法
        3.3.2 高温三轴应力下粗、细颗粒花岗岩热膨胀系数变化规律
        3.3.3 固-热耦合作用对花岗岩热膨胀系数的影响分析
        3.3.4 粗粒花岗岩细观结构对热变形性质的影响
    3.4 高温三轴应力下粗颗粒花岗岩固体力学特性研究
        3.4.1 高温三轴应力下粗颗粒花岗岩弹性模量变化
        3.4.2 粗粒花岗岩全应力-应变破坏试验
        3.4.3 粗粒花岗岩细观结构对弹性模量影响
        3.4.4 粗粒花岗岩热力学特性意义分析
    3.5 晶体颗粒尺寸对花岗岩渗透率的影响分析
        3.5.1 渗透率测量方法
        3.5.2 不同温度下粗、细粒花岗岩渗透率变化规律
    3.6 本章小结
第4章 固-热耦合作用下裂缝充填花岗岩物理力学特性研究
    4.1 高温高压岩体三轴试验机
        4.1.1 试验设备
        4.1.2 试样制备
        4.1.3 试验方法
    4.2 高温高压条件下裂缝充填花岗岩热学特性研究
        4.2.1 裂缝充填花岗岩热变形规律研究
        4.2.2 裂缝充填花岗岩热膨胀系数变化规律研究
        4.2.3 裂缝充填花岗岩细观结构对热膨胀系数的影响分析
    4.3 高温高压条件下裂缝充填花岗岩弹性模量演化规律
        4.3.1 裂缝充填花岗岩弹性模量的变化规律
        4.3.2 裂缝充填花岗岩细观结构对弹性模量的影响分析
    4.4 高温高压条件下裂缝充填花岗岩破坏特征
        4.4.1 裂缝充填花岗岩破坏试验
        4.4.2 裂缝充填花岗岩破坏形式
        4.4.3 裂缝充填花岗岩破坏机理分析
        4.4.4 裂缝充填花岗岩细观结构对抗压强度的影响分析
        4.4.5 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩破坏模型
    4.5 固热耦合作用下裂缝充填花岗岩体渗透率演变规律
        4.5.1 渗透率计算方法
        4.5.2 高温高压条件下裂缝充填花岗岩渗透率变化
        4.5.3 裂缝充填花岗岩渗透率与热破裂相关性分析
        4.5.4 裂缝充填花岗岩细观结构与渗透率阈值温度相关性分析
        4.5.5 充填体对裂缝充填花岗岩渗透率影响分析
        4.5.6 裂缝充填花岗岩储层水岩对流换热分析
    4.6 本章小结
第5章 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩水力压裂试验研究
    5.1 试验设备及方法
        5.1.1 水力压裂技术
        5.1.2 试验设备
        5.1.3 样品制备
        5.1.4 试验方法
        5.1.5 声发射测试方法
    5.2 水力压裂试验结果
        5.2.1 试件应力分布分析
        5.2.2 室温下水力压裂结果
        5.2.3 200℃下水力压裂结果
        5.2.4 300℃下水力压裂结果
        5.2.5 400℃下水力压裂结果
    5.3 温度对裂缝充填花岗岩水力压裂影响分析
    5.4 应力水平对裂缝充填花岗岩水力压裂影响分析
    5.5 高温三轴应力下裂缝充填花岗岩水力压裂声发射特征
        5.5.1 室温下水力压裂声发射特征参数变化规律
        5.5.2 200℃下水力压裂声发射特征参数变化规律
        5.5.3 300℃下水力压裂声发射特征参数变化规律
        5.5.4 400℃下水力压裂声发射特征参数变化规律
    5.6 本章小结
第6章 裂缝充填干热岩体地热开发方案研究
    6.1 裂缝充填干热岩地热开发模型
        6.1.1 裂缝充填干热岩地热开发方案的提出
        6.1.2 裂缝充填干热岩地热开发方案可行性分析
    6.2 裂缝充填干热岩地热开发实例分析
        6.2.1 裂缝充填干热岩地热开发方案设计
        6.2.2 人工储留层建造与干热岩地热资源评价
        6.2.3 成本分析
    6.3 本章小结
第7章 结论
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(2)天津东丽湖地表水回灌对蓟县系雾迷山组地热储层结垢特征影响研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和选题依据
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 选题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地热系统回灌研究现状及示范工程
        1.2.2 回灌水对地热储层堵塞影响研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第2章 研究区概况
    2.1 自然地理与社会经济条件
        2.1.1 位置交通
        2.1.2 地形地貌条件
        2.1.3 气象水文条件
        2.1.4 社会经济条件
    2.2 研究区地质条件
        2.2.1 区域地质概况
        2.2.2 地层条件
    2.3 地质与地热条件
        2.3.1 热源及生热机制
        2.3.2 储盖层特征
        2.3.3 区域地温场特征
        2.3.4 温度测井
    2.4 研究区水文地质条件
        2.4.1 含水系统
        2.4.2 地下水循环条件
        2.4.3 地热流体化学基本特征
        2.4.4 地热流体化学组分在平面上的分布特征
第3章 储层结垢特征与水文地球化学模拟基本理论
    3.1 地热储层堵塞垢的形成机理
        3.1.1 晶体垢
        3.1.2 非晶体垢
        3.1.3 细菌垢
    3.2 水文地球化学模拟基本理论
        3.2.1 水文地球化学模型分类
        3.2.2 水文地球化学模拟基本原理
第4章 地表水回灌过程中对地热储层结垢特征影响实验研究
    4.1 水质样品采集与测试分析
        4.1.1 水质样品的采集
        4.1.2 地表水样品悬浮物颗粒分析
        4.1.3 水质样品主要离子成分分析
    4.2 水体结垢趋势预测
        4.2.1 碳酸盐结垢趋势预测
        4.2.2 硫酸盐结垢趋势预测
        4.2.3 硅酸盐结垢趋势预测
    4.3 混合水静态配伍实验
        4.3.1 实验目的
        4.3.2 实验方案
        4.3.3 实验结果分析与讨论
        4.3.4 实验结论
    4.4 水-岩相互作用室内实验
        4.4.1 实验目的
        4.4.2 实验样品与仪器
        4.4.3 实验方案
        4.4.4 实验步骤
        4.4.5 实验结果分析
        4.4.6 实验结论
第5章 地表水回灌对地热储层结垢特征数值模拟研究
    5.1 水-岩相互作用数值模拟研究
        5.1.1 概念模型与定解条件
        5.1.2 模型验证
    5.2 对井采灌条件下储层结垢特征数值模拟
        5.2.1 概念模型
        5.2.2 模拟方案设计
        5.2.3 数值模拟结果分析
    5.3 地表水回灌过程中环境要素对储层影响敏感性分析
        5.3.1 模拟步骤
        5.3.2 敏感性分析模拟结果
第6章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 建议
    6.3 存在的问题
参考文献
作者简介及取得成果
致谢

(3)雄安新区岩溶热储地热资源聚敛机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 题目来源及研究目的意义
        1.1.1 题目来源
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 岩溶裂隙储层研究现状
        1.2.2 数值模拟方法研究现状
        1.2.3 雄安新区研究现状及存在问题
        1.2.4 存在问题
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究思路及技术路线
    1.5 论文完成工作量
第2章 区域地质概况
    2.1 构造演化特征
    2.2 地层特征
        2.2.1 下元古界和太古界
        2.2.2 中上元古界
        2.2.3 古生界
        2.2.4 中生界
        2.2.5 新生界
    2.3 断裂特征
第3章 雄安新区岩溶裂隙研究
    3.1 雄安新区热储层介绍
        3.1.1 砂岩孔隙型储层
        3.1.2 碳酸盐岩岩溶裂隙型热储
        3.1.3 雾迷山组岩性特征
    3.2 雾迷山组裂隙发育特征
        3.2.1 裂隙成因类型
        3.2.2 裂隙形成期次
    3.3 雾迷山组岩溶发育特征
        3.3.1 岩溶形成期次
        3.3.2 岩溶分布规律
    3.4 雾迷山组岩溶裂隙特征
        3.4.1 储集空间类型
        3.4.2 裂隙带的位置及厚度
        3.4.3 裂隙的方位
        3.4.4 裂隙的长度
        3.4.5 裂隙的密度
        3.4.6 裂隙的开度
        3.4.7 裂隙的充填性质
        3.4.8 裂隙的连通性
第4章 雄安新区岩溶热储数值模拟
    4.1 热导率测试分析
        4.1.1 热导率测试结果
        4.1.2 热导率饱水校正
    4.2 其它参数测试分析
        4.2.1 比热、热扩散率和密度
        4.2.2 孔隙度和渗透率
        4.2.3 压力分布
    4.3 裂隙储层模拟
        4.3.1 裂隙介质模型
        4.3.2 基本原理
        4.3.3 裂隙储层模拟
        4.3.4 等效多孔介质储层模拟
第5章 雄安新区岩溶热储聚敛机制研究
    5.1 地热地质概念模型
    5.2 牛驼镇地热田模型
    5.3 雄安新区模型
    5.4 地热资源聚敛机制要素
        5.4.1 地质构造
        5.4.2 热源
        5.4.3 导热性能
        5.4.4 断裂
        5.4.5 岩溶裂隙储层
        5.4.6 地下水活动
        5.4.7 盖层
    5.5 雄安新区岩溶热储聚敛机制
        5.5.1 雄安新区岩溶热储聚敛机制总结
        5.5.2 岩溶热储模式
第6章 结论
参考文献
致谢

(4)新型重力热管在中低温地热能量获取的传热性能实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 本课题的研究背景
        1.1.1 我国中低温地热资源现状
        1.1.2 重力热管的特点及其优势
    1.2 国内外关于重力热管的研究与应用现状
        1.2.1 重力热管的理论基础及发展
        1.2.2 重力热管的研究现状
        1.2.3 重力热管的工程应用
    1.3 主要存在的问题
    1.4 本课题的研究内容及意义
第二章 新型重力热管传热性能测试系统的设计
    2.1 重力热管的设计构思
    2.2 对流型热源实验系统设计
        2.2.1 实验参数的确定
        2.2.2 热管实验段
        2.2.3 热水和冷水循环系统
        2.2.4 数据测量及采集系统
        2.2.5 实验操作过程
    2.3 传导型热储模拟实验系统的改造
        2.3.1 实验系统的改造
        2.3.2 实验参数的确定
        2.3.3 实验操作过程
    2.4 本章小结
第三章 对流型地热系统中新型热管传热性能实验结果与分析
    3.1 实验数据处理方式
        3.1.1 热管传热性能评价参数的选取
        3.1.2 实验结果误差分析
    3.2 实验结果分析
        3.2.1 实验系统热平衡分析
        3.2.2 热管的运行过程分析
        3.2.3 热源条件对热管传热性能的影响
        3.2.4 冷源条件对热管传热性能的影响
        3.2.5 热管长度与管径对传热性能的影响
        3.2.6 热管外翅片对传热性能的影响
    3.3 本章小结
第四章 传导型地热系统中新型热管传热性能实验结果与分析
    4.1 对流型与传导型地热系统模型的对比
    4.2 实验结果分析
        4.2.1 热管的启动和稳定运行
        4.2.2 热储体积含水率对热管传热性能的影响
        4.2.3 热源温度和热管管径对传热性能的影响
        4.2.4 冷凝段冷源条件对热管传热性能的影响
    4.3 对两种类型热储的对比分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 本文创新点
    5.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)水热型砂岩地热开发效果评价及地层变形效应分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水热型地热资源开采数值模拟现状
        1.2.2 地热资源开采引起的沉降研究
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
第2章 建立地热开采数学模型
    2.1 水热型地热田概况
        2.1.1 地热田分布地质概况
        2.1.2 水热型地热资源开采利用方式
        2.1.3 地热田热储温度特征
        2.1.4 水热型地热田存储类别
    2.2 地热开采数学模型
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 地下水渗流场控制方程
        2.2.3 岩体变形场控制方程
        2.2.4 岩体温度场控制方程
    2.3 三场耦合数学模型的求解条件
        2.3.1 应力场
        2.3.2 渗流场
        2.3.3 温度场
    2.4 小结
第3章 地热开采前期地层参数的影响分析
    3.1 研究区地质背景及热储特征
        3.1.1 地理位置和地质构造
        3.1.2 地下热储层地层岩性
        3.1.3 地热开发历史
        3.1.4 地温场特征
    3.2 采热性能评价方法
    3.3 参数选取和试验方案设计
        3.3.1 参数选取
        3.3.2 试验方案设计
    3.4 试验结果及敏感性分析
        3.4.1 试验结果
        3.4.2 地层参数敏感性分析
    3.5 地层参数对地热田采热效果的影响
        3.5.1 初始温度对采热性能的影响
        3.5.2 渗透率和导热系数对采热性能的影响
    3.6 小结
第4章 地热开采运营期工作参数的影响分析
    4.1 选取工作制度参数
    4.2 选取井的完整性参数
    4.3 工作制度对地热田采热效果的影响
        4.3.1 试验方案设计及试验结果
        4.3.2 工作制度敏感性分析
        4.3.3 井间距对采热性能的影响
        4.3.4 井注入温度对采热性能的影响
        4.3.5 井网分布方式对采热性能的影响
        4.3.6 井注入流量对采热性能的影响
    4.4 井的完整性对地热田采热效果的影响
        4.4.1 试验方案设计及试验结果
        4.4.2 井的完善程度对采热性能的影响
        4.4.3 井的射开程度和井径对采热性能的影响
    4.5 小结
第5章 地热开采引起的地层变形效应分析
    5.1 地热参数选取和实验设计方案
    5.2 数学模型
        5.1.1 三场耦合控制方程
        5.1.2 一维固结沉降解析解
        5.1.3 耦合关系
        5.1.4 定解条件
    5.3 试验结果及参数敏感性分析
        5.3.1 实验结果
        5.3.2 初始温度对变形量的影响
        5.3.3 井间距对变形量的影响
        5.3.4 井的完善程度和井流量对变形量的影响
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(6)我国地热产业整体评价与发展模式探析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外地热产业研究现状
    1.3 主要研究内容与研究方法
    1.4 研究思路与技术路线
    1.5 完成的主要工作量
第二章 相关概念及研究的理论基础
    2.1 相关概念介绍
    2.2 研究的理论基础
    2.3 本章小结
第三章 我国地热产业发展概述及整体评价
    3.1 国内地热产业发展现状
    3.2 我国地热产业发展的特征
    3.3 基于灰色关联度模型的地热产业发展影响因素分析
    3.4 我国地热产业发展的整体评价
    3.5 本章小结
第四章 国内外地热产业的发展模式
    4.1 国外地热产业发展模式
    4.2 国内地热产业发展的几种模式
    4.3 我国地热产业发展中形成的两个区域性特色模式
    4.4 我国地热产业发展模式中存在的主要问题
    4.5 地热产业发展的系统驱动模式
    4.6 本章小结
第五章 地热产业发展融资方式探析
    5.1 地热产业融资的理论分析
    5.2 地热产业融资的具体方式
    5.3 本章小结
第六章 地热产业发展基金的管理策略
    6.1 地热产业发展基金的设立
    6.2 地热产业发展基金的日常管理
    6.3 地热产业发展基金的风险管控
    6.4 地热产业发展基金的退出
    6.5 地热产业发展基金的案例及启示
    6.6 本章小结
第七章 优化地热产业发展模式的对策建议
    7.1 政府层面的对策建议
    7.2 企业层面的对策建议
    7.3 金融机构层面的对策建议
    7.4 本章小结
第八章 结论
    8.1 主要成果和认识
    8.2 创新点
    8.3 问题与展望
致谢
参考文献
附录

(7)阿尔山泉群地球化学特征及成因演化机制研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状与存在问题
        1.2.1 地下水热系统研究进展
        1.2.2 地热研究中常用的方法
        1.2.3 阿尔山泉群研究现状
    1.3 研究目标和内容与技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
    1.4 创新点
第2章 研究区概况
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 气象
        2.1.3 水文
        2.1.4 社会经济概况
    2.2 区域地质概况
        2.2.1 地层
        2.2.2 侵入岩
        2.2.3 地质构造
    2.3 区域水文地质特征
        2.3.1 区域水文地质单元
        2.3.2 研究区含水岩系统划分
        2.3.3 研究区地下水循环特征
        2.3.4 研究区水化学特征
        2.3.5 研究区地下水动态特征
        2.3.6 地下水开发利用现状
    2.4 研究区地热地质特征
        2.4.1 地热热储特征
        2.4.2 热源分析
        2.4.3 研究区泉水温度分布特征
    本章小结
第3章 岩石地球化学及水文地球化学特征
    3.1 样品取样与分析
        3.1.1 样品采集
        3.1.2 样品测试
    3.2 岩石矿物特征及地球化学特征
        3.2.1 岩石矿物特征
        3.2.2 岩石地球化学特征
        3.2.3 区域地质演化及地热地质历史
    3.3 水文地球化学特征
        3.3.1 物理化学特征分析
        3.3.2 水化学类型分析
        3.3.3 主要组分特征分析
        3.3.4 微量组分特征分析
    本章小结
第4章 地下水流系统循环特征分析
    4.1 样品采集及测试
        4.1.1 样品采集
        4.1.2 样品测试
    4.2 地下水系统补给特征
        4.2.1 氢氧同位素分析
        4.2.2 碳同位素分析
        4.2.3 氦同位素分析
        4.2.4 锶同位素分析
    4.3 地下水滞留时间
        4.3.1 氚(~3H)同位素分析
        4.3.2 ~14C同位素分析
    4.4 泉域更新循环能力
        4.4.1 泉水更新能力特征分析
        4.4.2 泉水更新速率计算
    本章小结
第5章 地热系统地球物理化学识别
    5.1 地球物理空间特征——土壤氡现场测试
        5.1.1 测试目的及原理
        5.1.2 测试材料与装置
        5.1.3 测试方案
        5.1.4 测试结果分析
    5.2 地热系统热储温度计算
        5.2.1 平衡矿物法估算热储温度
        5.2.2 地热温标估算热储温度
    5.3 地热流体混合模型
        5.3.1 泉水冷热混合的标志
        5.3.2 硅焓图解法估算混合比
        5.3.3 硅焓混合模型估算混合比
    5.4 地热水的水文地球化学反向模拟
        5.4.1 模拟软件的选择
        5.4.2 反应路径确定
        5.4.3 矿物分析及可能的化学反应
        5.4.4 模拟结果分析
    5.5 水-热对流型地热系统形成模式
    本章小结
第6章 研究区水热耦合二维剖面流模拟
    6.1 地下水热运移概念模型
    6.2 数学模型的建立
        6.2.1 水流场数学模型
        6.2.2 温度场数学模型
    6.3 地下水热数值模型
        6.3.1 FEFLOW软件简介
        6.3.2 模型结构及网格剖分
        6.3.3 边界条件的概化及源汇项的确定
        6.3.4 模型参数确定
        6.3.5 初始条件及模拟时间
    6.4 水热模式模拟结果分析
        6.4.1 模型参数校正结果
        6.4.2 地温测点模拟结果
    6.5 地下水热系统特征及变化趋势分析
        6.5.1 研究区地热系统分布特征
        6.5.2 研究区地温分布特征
        6.5.3 开采条件下温度趋势预测分析
        6.5.4 温泉合理开发利用对策
    本章小结
第7章 结论与建议
    7.1 主要结论
    7.2 存在问题及展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)油气储层中地热能评价方法研究 ——以碎屑岩储层为例(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究目的意义
    1.2 国内外地热研究现状及存在的问题
        1.2.1 地热资源的定义及前人的评价成果
        1.2.2 地热能开发利用简述
        1.2.3 存在的问题
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究思路与技术路线
    1.5 完成的工作量
    1.6 取得的主要成果及认识
第2章 区域概况
    2.1 研究区地质背景
        2.1.1 塔巴庙区域地质概况
        2.1.2 博兴洼陷区域地质概况
        2.1.3 北部湾盆地WSW凹陷
    2.2 塔巴庙与博兴区域的气象、水文概况
第3章 地热资源量评价方法与地热温标法
    3.1 地热资源量计算方法类型及介绍
        3.1.1 地表热流量法
        3.1.2 体积法
        3.1.3 平面裂隙法
        3.1.4 岩浆热框图法
        3.1.5 水热均衡法和类比法
    3.2 岩石骨架及孔隙流体的热力学参数
        3.2.1 岩石导热系数的确定方法
        3.2.2 岩石比热容的确定方法
        3.2.3 温度-压力对岩石和流体的热力学参数的影响
    3.3 地热温标法介绍
        3.3.1 Na-K地热温标法与Na-K-Ca地热温标法
        3.3.2 K-Mg温标
第4章 岩石导热系数和大地热流值的计算
    4.1 岩石导热系数的不同计算模型
    4.2 导热系数的几何平均模型、串联模型和并联模型的对比
    4.3 大地热流值的估算
    4.4 地下原状条件对岩石导热系数的影响
第5章 地热化学温标法的适应性
    5.1 Na-K和Na-K-Ca地热温标法的应用
    5.2 K-Mg温标法的应用
    5.3 各温标法计算结果对比
    5.4 地热温标法结果总结
第6章 地热资源计算方法的应用
    6.1 热储内地热资源的分类
    6.2 体积法的运用
        6.2.1 塔巴庙下石盒子组
        6.2.2 博兴洼陷沙河街组三段
        6.2.3 体积法参数敏感性
    6.3 似地表热流量法的应用
        6.3.1 WSW凹陷生产井井口温度
        6.3.2 WSW凹陷生产井累积产液特征与产热量
    6.4 地热资源计算方法的特征及适应性
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(9)江西省温汤地热田地热水成因机理及开发利用前景(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究区的历史和以往研究程
        1.3.1 研究区的历史
        1.3.2 以往的研究程度
    1.4 研究的必要性
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 研究方法及技术路线
    1.6 完成工作量
第二章 研究区概况
    2.1 交通位置
    2.2 区域地质概况
    2.3 地形地貌
    2.4 气象水文
第三章 研究区地热地质条件
    3.1 地热田地质条件
        3.1.1 地层岩性
        3.1.2 地质构造
        3.1.3 布格重力异常特征
        3.1.4 水文地质
    3.2 热储特征
        3.2.1 热储结构
        3.2.2 热储岩性及分布特征
    3.3 地热水的补径排条件
        3.3.1 地热水的补给
        3.3.2 地热水的径流
        3.3.3 地热水的排泄
第四章 地热水资源特征与形成机理
    4.1 研究区地质特征
        4.1.1 断裂构造系统
        4.1.2 热储温度
        4.1.3 热源
        4.1.4 水源
    4.2 地热田特征
        4.2.1 地温场特征
        4.2.2 资源量
        4.2.3 水化学特征及动态变化
        4.2.4 地热流体场特征及动态变化
    4.3 温汤地热水形成机理
第五章 地热水开发利用前景
    5.1 地热水回灌
        5.1.1 地热田可灌性
        5.1.2 回灌的影响因素
        5.1.3 回灌试验数理统计
        5.1.4 历次回灌试验认识
        5.1.5 回灌前景分析
    5.2 地热水开发利用前景
        5.2.1 热储可转换的地热水量
        5.2.2 地热资源储存量
        5.2.3 地热水开发利用前景
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
    6.3 下步工作重点方向探讨
参考文献
致谢

(10)宁夏地热范围圈定与资源量评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 划定地热分布区域的研究现状
        1.2.2 地热资源量评价方法研究现状
        1.2.3 地热资源合理开发利用研究现状
        1.2.4 宁夏地热研究现状
    1.3 创新点
第二章 区域地热地质条件
    2.1 地层
        2.1.1 新生界
        2.1.2 古生界
    2.2 区域构造
        2.2.1 银川盆地活动断裂
        2.2.2 宁南弧形构造带活动断裂
    2.3 地球物理特性
        2.3.1 岩石圈速度结构
        2.3.2 莫霍面结构特征
        2.3.3 地壳厚度特征
        2.3.4 居里面深度
        2.3.5 重力特征
        2.3.6 磁场特征
第三章 水文地质概况
    3.1 银川盆地Ⅰ
    3.2 宁南地区
        3.2.1 鄂尔多斯台地Ⅱ
        3.2.3 宁南弧形构造带Ⅲ
第四章 地温场特征
    4.1 温泉
    4.2 地热井
    4.3 浅井测温
第五章 地热范围圈定
    5.1 银川平原
        5.1.1 E-E′、G-G′剖面
        5.1.2 F-F′剖面
    5.2 宁南地区
        5.2.1 A-A′剖面
        5.2.2 B-B′剖面
        5.2.3 C-C′剖面
        5.2.4 D-D′剖面
第六章 热储分布特征
    6.1 银川平原
    6.2 宁南地区
第七章 地热资源评价
    7.1 计算公式
        7.1.1 沉积盆地型
        7.1.2 山区对流型
    7.2 计算分区
    7.3 计算参数选取
        7.3.1 银川平原地热田
        7.3.2 宁南地区地热田
    7.4 计算结果
        7.4.1 银川平原地热田
        7.4.2 宁南的地热田
第八章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 建议
致谢
参考文献
个人简历

四、中低温传导型孔隙介质地热田回灌试验研究(英文)(论文参考文献)

  • [1]裂缝充填干热岩体THM耦合响应及其应用[D]. 阴伟涛. 太原理工大学, 2020(01)
  • [2]天津东丽湖地表水回灌对蓟县系雾迷山组地热储层结垢特征影响研究[D]. 宋丹. 吉林大学, 2020(08)
  • [3]雄安新区岩溶热储地热资源聚敛机制研究[D]. 唐博宁. 中国石油大学(北京), 2020
  • [4]新型重力热管在中低温地热能量获取的传热性能实验研究[D]. 雷玉娇. 天津大学, 2019(01)
  • [5]水热型砂岩地热开发效果评价及地层变形效应分析[D]. 陆凯. 西南石油大学, 2019(06)
  • [6]我国地热产业整体评价与发展模式探析[D]. 过广华. 中国地质大学(北京), 2018(07)
  • [7]阿尔山泉群地球化学特征及成因演化机制研究[D]. 顾晓敏. 中国地质大学(北京), 2018(07)
  • [8]油气储层中地热能评价方法研究 ——以碎屑岩储层为例[D]. 胡德攀. 成都理工大学, 2016(05)
  • [9]江西省温汤地热田地热水成因机理及开发利用前景[D]. 辛田军. 南京大学, 2016(05)
  • [10]宁夏地热范围圈定与资源量评价[D]. 汪琪. 中国地质大学(北京), 2015(01)

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中低温导电多孔介质地热场补给试验研究(英文)
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