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地热资源如何开发

发布时间: 2022-06-15 15:42:39

⑴ 人类是如何开发、利用地热资源的在开发过程中会遇到哪些难题(成本高)

主要用于发电、取暖,冰岛有少数地方用于做饭。
开发的成本其实不是最大的问题,环境才是大问题。地热是放射性元素衰败产生的热量,所以很可能把地下的放射性物质带出来。 自从福岛核事故后,大家对辐射就格外敏感。
地热开发必然破会地层,而且破坏很深。可能引发地质灾害。

⑵ 地热是怎样利用的

地热利用就是指对地热水或地热蒸气能量的利用。最广泛的是对地热直接利用,目前世界上地热直接利用总量已达8228兆瓦。其中用于冬季取暖的占33%,温室种植占12%,温室养殖占13%,洗浴占15%,工业利用占10%。此外还用于农业干燥、融雪等。

位于大西洋北岩靠近北极圈的冰岛,冰岛顾名思议它是一个冰冷的岛国,那儿气候严寒,85%的居民都利用地热取暖,居世界首位,全国消耗的热能80%来自地热。

我国地跨世界两大地热带,地热资源丰富。已探明的地热能储量约相当4626亿吨标准煤燃烧时所产生的热量,而目前已被开发利用的还不到十万分之一,潜力很大。仅温度在100℃以下的天然的地热泉就达3500多处。在西藏、云南和台湾等地,还有许多温度超过150℃以上的高温地热资源。我们的祖先早在2000多年前就利用温泉洗浴医病和灌溉农田。

我国除利用地热发电,还利用地热采暖。目前我国天津地区已有地热采暖面积约320万平方米,年节约煤约9万吨。西安市地热采暖面积已达10万平方米。另外,利用中低温地热供暖的地区还有河北、辽宁、山东、河南、山西等地。全国地热供暖面积已超过500万平方米,广泛应用地热对于保护环境无疑是一种有力措施。

地热还可以修造各种温室,比如说我国有蔬菜温室、花卉温室、蘑菇温室等。在西藏高原的寒冷季节,用地热水供热的温室里,西红柿、黄瓜果实累累,生趣盎然。另外,还利用地热温室培育出优良的高产水稻杂交品种。

利用地热温室还能培育珍贵树种;培育苹果苗可以缩短育苗期;地热温室培育的葡萄能长年结果。

地下热水还可以用来发展水产养殖。罗非鱼、甲鱼、鳗鱼、石斑鱼及许多热带鱼等,在地热水产养殖场里游来游去。它们在北京也能安全过冬。

地下热水在纺织、干燥、造纸、机械、木材加工、制革等行业中都有应用。

我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的城市之一。目前,北京的地热资源已得到广泛利用。用于取暖的面积已达30多万平方米,年节约煤约2万吨。还用地热温室种植蔬菜,以及用地热水育秧。北京还有地热泉50多处,日洗浴6万多人次。

地热是一个巨大的宝库,聪明的人类正在积极利用地热资源,让它更好地为人类服务。

⑶ 地热资源开发问题

20世纪60年代以来,胜利油田在三角洲地区探出较多的自流地热井,但现在利用的较少,且利用面较窄。近几年,随着地方经济的发展,各地政府及各企事业单位也不断投资地热资源的开发,并打出几眼地热井,下面对区内已有的地热井的利用情况作一简单介绍。

1井位于沾化县城东侧,成井于2000年,馆陶组为热储层。成井深度1160.00m,成井时静水位高出地面8.0m,自流量300m3/d,抽水51.6m降深时流量为1680m3/d,井口水温63.5℃。属Cl—Na型水,矿化度9.7~9.9g/L(两次测试结果),地热水中富含微量元素。现该井尚未利用,据了解,该井处拟建一温泉宾馆,集休闲、娱乐、保健于一体。

4井位于天鹅湖水库西侧,成井于1988年,东营组为热储层。取水段1330~1480m,现该井井口水温53℃,抽水46.8m降深时流量为1339m3/d。水化学类型为Cl—Na型,矿化度21.09g/L,富含多种微量元素。近年来建成天鹅湖度假村,服务项目包括温泉洗浴、休闲娱乐、温泉理疗等,自建成以来经济效益可观。

23井为寒武系-奥陶系热储层。现井口水温48℃,自流量44.88m3/d,该井被一农户承包,主要用于养殖热带鱼类——罗非鱼,同时采取天然气,用于生活,见彩图28A。

6井位于沾化县徒骇河农场。现井口水温38℃,自流量132.5m3/d,现该井主要用于温泉洗浴及治疗皮肤病,建有徒骇河农场温泉医院,见彩图28B。

孤古1位于胜利油田孤岛指挥部,成井于1972年,奥陶系为热储层。取水段为1500~1777m,成井时井口水温86℃,Cl—Na型水,富含微量元素。现该井已不自流,利用抽油机抽水,出水量较小,孔口水温38℃,已建成孤岛疗养院。由于地热水中富含硫,现在主要用于治疗各种皮肤病,但因地处偏僻,人口较少,尚未完全发挥作用,见彩图28C。

10井热储层为寒武系—奥陶系与馆陶组混合水。取水段为1471.0~1490.2m,成井时自流,水温75℃。建成后主要用于热带鱼类养殖采暖,建有一大型养殖场,但近两年该井不能自流,且无相应的提水设备,养殖场关闭,该井现已闲置。

本区内地热资源具有分布广、水量大、水质较好、温度适中(且不同等级并存)(表9-1)、开发潜力大的特点,具有良好的利用前景。可用于供热取暖、温泉洗浴、医疗保健、温池游泳、温室种植、热水养殖、鱼类越冬等方面。在能源紧缺的今天,大力开发地热资源,对于缓解能源紧张、减少环境污染,促进经济的可持续发展具有重要意义。

表9-1 适于利用的地热温度表Tab.9-1 Suitable temperature of geo-thermal utilization

从水化学条件分析,区内地热水均为咸水,不能饮用,且部分地热水对金属管道具有腐蚀性,在开发利用时应进行处理或作为换热水利用。地热水按温度分级为低温地热资源的温热水和热水,且富含对人体健康有益的微量元素,使地热水的利用更有前途,其开发利用更具有广泛的经济效益和社会效益。

黄河三角洲地区,凹陷内的馆陶组和东营组热储层埋深小于1500m及义和庄凸起内的馆陶组与寒武系—奥陶系,按地热资源温度分级应属低温地热资源的温热水,即温度一般小于60℃,当在此范围内取水时,其主要利用方向应定位于医疗保健、温泉洗浴、温室种植及热水产养殖等方面,其他凸起区的馆陶组与寒武系—奥陶系、凹陷内馆陶组与东营组热储层埋深大于1500m时,其热储层水温一般大于60℃,按地热资源温度分级应属低温地热资源的热水,可用于采暖、工艺流程、热水养殖等方面。

对于区域地热资源的开发,根据地热地质条件由好到差的顺序并结合位置因素,依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类开采区。

1.一类开采区(Ⅰ)

(1)东营开采区(Ⅰ1

该区以东营市西城区北侧为中心,西起辛店、东到辛安水库西侧,呈近东西向条带状分布,宽约6km。该开采区地处东营市区附近,交通便利,位置优越,经济发达,开采深度适中。该区馆陶组、东营组砂层厚度均较大,若以采暖为目的,应考虑开采东营组热水,但成井深度要大于1500m。馆陶组可获得低温地热资源中的温热水,用于医疗保健、温泉洗浴、温室种植、水产养殖等。

(2)牛庄—六户开采区(Ⅰ2

该区位于东营市西城区南侧,西起盐垛、东到沙营、南部以牛庄—六户为界。该区距东营市区较近,砂层厚度较大,埋藏条件适中,是较理想的开采区。馆陶组砂层厚度大,水量较丰富,是该区优先考虑的开采层,其次考虑东营组。

(3)沾化—汀河开采区(Ⅰ3

该区位于沾化县城以西至利津县汀河一带。馆陶组砂层厚度较大,成井深度1100~1200m,即可获得60℃左右的热水;寒武系—奥陶系热储埋深较小,水温较高,在断裂构造有利部位施工地热井,出水量较大。

(4)孤岛开采区(I4

该区位于胜利油田孤岛指挥部(孤岛凸起)。该区开采目的层有三层,自上而下为馆陶组、东营组和寒武系—奥陶系,且盖层地温梯度大于4℃/100m,热储层热水温度较高,可根据不同用途进行不同层位的开发。

2.二类开采区(Ⅱ)

(1)东营—牛庄开采区(Ⅱ1

该区位于Ⅰ1、Ⅰ2类开采区外围东营—牛庄一带。与Ⅰ1、Ⅰ2类开采区相比,馆陶组、东营组砂层厚度变小,水量减小,而开采深度、热储温度相近。

(2)河口开采区(Ⅱ2

该区以河口区为中心,向东北呈扇形状。馆陶组、东营组地层厚度、砂层厚度较大,但埋藏较深,开采成本高。馆陶组成井深度应在1500m以上,可获得70℃左右的热水;东营组成井深度1800m以上,可获得80℃左右的热水。

(3)沾北开采区(Ⅱ3

该区位于沾化县城以北,义和庄凸起南侧,沾化凹陷西端。该区馆陶组砂层厚度较大,东营组小于50m。开采目的层应主要考虑馆陶组,成井深度1300~1400m为宜,并可获得60℃左右的热水。

(4)郭局子开采区(Ⅱ4

该区位于工作区西北部,义和庄凸起北侧,位置偏僻。该区馆陶组砂层厚度大,东营组在新户—兴合村以南缺失,地热资源量丰富,但位置偏僻。开采目的层应首先考虑馆陶组,开采深度1300~1500m,水温60℃左右。

(5)黄河农场开采区(Ⅱ5

该区位于工作区东部,陈家庄凸起以北,黄河入海口南侧。该区馆陶组、东营组砂层厚度大,顶板埋深浅,地热资源丰富,但位置偏僻。

3.三类开采区(Ⅲ)

(1)广饶开采区(Ⅲ1

该区位于工作区南部广饶凸起带上。该区热储埋深虽小,但盖层地温梯度大,一般4.5℃/100m,局部大于5℃/100m,热水温度40~50℃,仍具有开发利用价值。

(2)义和庄开采区(Ⅲ2

该区位于工作区西北部义和庄凸起带上。该区盖层地温梯度4~4.5℃/100m,推测热水温度55~77.5℃,但出水量不大,且位置偏僻。

(3)埕东开采区(Ⅲ3

该区位于工作区北部埕东凸起带上。该区盖层地温梯度5℃/100m左右,热储埋深较大,推测热水温度90℃。

4.四类开采区(Ⅳ)

(1)东营凹陷区(Ⅳ1

东营凹陷内前三类开采区及开发利用条件较差区以外的区域均划为四类开采区。该区开采层主要为馆陶组,但砂层厚度小于100m,出水量较小,热水温度小于60℃,而东营组或缺失,或厚度很小,不具备开采价值。

(2)沾化凹陷区(Ⅳ2

该区位于沾化凹陷中部。馆陶组、东营组砂层厚度均小于100m,且东营组顶板埋深一般大于1500m,开采成本高。

⑷ 我国地热资源最佳开发模式

实现地热资源的综合高效利用,应遵循开发与保护并重的原则,制定科学的地热开发资源规划方案,优化地热井布局,开以市场为导向,利用新技术走集约化道路,极大地提高地热利用率,以解决地热资源的可持续发展问题。 创建地热资源勘查评价新模式 地热资源的勘查评价是地热资源规划的前提条件。由于地热资源的复杂性、特殊性、不确定性以及主观操作的问题,使地热资源勘查投入大、时间长,同时具有较大的风险,可能造成一些地热田和部分地热井废弃。为此,应尊重市场经济规律,将市场需求与地热资源勘查评价工作有机地结合起来,以需求带动勘查,勘查服务需求,形成相互依赖、相互促进的良性循环关系。 依据动态数据规划控制分区,实行总量与强度双控 地热水大量开采引起的热储层水位大幅度下降,会形成水位下降漏斗区,造成地热水资源短缺。而加强地热水的动态监测是保证地热水持续、稳定开发,科学管理和有效保护的基本手段,它具有监控面广、连续性强等特点。在地热资源规划中,应以地热水的动态监测数据为依据,打破行政区域界限,规划资源控制分区,对不同的分区分别进行合理开发保护、深入开发利用、勘探研究以及地热资源普查和地热资源远景调查等。在各规划分区中,按照地热水动态水位的变化,分别制定其地热水开采强度指标和地热水年开采总量指标,实行动态管理。 推广集约化新技术,提高地热利用率 解决地热资源的可持续发展问题,一个重要途径就是提高地热能利用的集约化水平,极大地提高地热利用率。在富热地区,开发梯级高效利用集约化技术,降低地热尾水排放温度,提高资源利用率,解决环境热污染问题。基本原理为:开采出来的地热水第一梯次是经过换热器换热后供散热器采暖用户采暖,第二梯次是将散热器采暖系统的排水供地板辐射采暖用户采暖。从两梯次之间提取部分排水作为生活热水使用。由第二梯次系统排出的地热水,进入热泵机组进行温度的提升后再供地板辐射采暖用户采暖。梯级高效利用集约化技术可将地热利用率提高到90%以上。在多热源地区,开发多热源耦合供热集约化技术,解决各单一热源负荷量小,经济性差,容易造成资源浪费的矛盾。基本原理为:将流量较小的地热水与流量与其他热源(如热电厂的蒸汽冷凝水)热混合后供散热器采暖用户采暖,回水以串联方式再供地板辐射采暖用户采暖。地板辐射采暖系统的回水将热泵机组提温后再供地板辐射采暖用户采暖。蒸汽冷凝水属于纯水,故可与地热水一起回灌到地下,增加地热回灌率。在贫热地区,开发混合水源联动运行空调集约化技术,解决单一水源与工程建设需求不相匹配的矛盾。基本原理为:因地制宜采用地热水、城市中水、湖水等多种水源分别作为同一水源热泵空调系统的冷、热源,从中提取冷量和热量,冬季供暖,夏季制冷,同时还可以供应生活热水等。此外,根据生物对温度的不同需求,将地热水供热系统进行梯级利用工艺设计,使各个暖棚内形成不同的温度效应,实现生物梯级温度需求与地热梯级利用的耦合。 开发与改造并举,持续优化布局 由于历史原因,一些既有地热井存在布局不合理、地热生产井密度过大等历史遗留问题,要有计划地进行技术改造和结构调整,不断地进行布局优化,以很小的改造费用,换取最大的效益。对于密度过大的地热生产井,要进行分析评价,将其中的一些生产井改造为回灌并、备用井及监测井等,实行采灌平衡。对于热储层容易失水沉降的地热生产井(如热储层为上第三系的地热井),应实行采灌平衡,保持热储层压力,或将其改造为基岩地热生产井。对于布局不合理,不进行回灌的地热井,应根据实际情况,因地制宜地进行改造。

⑸ 什么是地热,我国地热资源开发是怎样的呢

地热属于自然资源再生资源,地热能来自地球内部很深很深的地方 ,地热能源十分丰富 ,温泉就是地热能的一种呈现形式国是最早一批开发水热能的 国家

⑹ 地热能的开发怎样利用

我们居住的地球,很像一个大热水瓶,外凉内热,而且越往里面温度越高。因此,人们把来自地球内部的热能,叫地热能。地热能地球通过火山爆发和温泉等途径,将它内部的热能源源不断地输送到地面。人们所热衷的温泉,就是人类很早开始利用的一种地热能。然而,目前对地热能大规模的开发利用还处于初始阶段,所以说地热还属于一种新能源。

在距地面25~50千米的地球深处,温度为200℃~1000℃;若深度达到距地面6370千米即地心深处时,温度可高达4500℃。

据估算,如果按照当今世界动力消耗的速度,完全只消耗地下热能,那么即使使用4100万年后,地球的温度也只降低1℃。由此可见,在地球内部蕴藏着多么丰富的热能。地球温度分布是很规律的,通常,在地壳最上部的十几千米范围内,地层的深度每增加30米,地层的温度便升高约1℃;在地下15~25千米之间,深度每增加100米,温度上升1.5℃;25千米以下的区域,深度每增加100米,温度只上升0.8℃;以后再深入到一定深度,温度就保持不变了。

地球深层为什么储存着如此多的热能呢?它们是从哪里来的?对于这个问题,目前还处于探索阶段。不过,大多数学者认为,这是由于地球内部放射性物质自然发生蜕变的结果。在核反应的过程中,放出了大量的热能,再加上处于封闭、隔断的地层中,天长日久,经过逐渐的积聚,就形成了现在的地热能。值得指出的是,地热资源是一种可再生的能源,只要不超过地热资源的开发强度,它是能够补充而再生的。

通常,人们将地热资源分为4类:

(一)水热资源。这是储存在地下蓄水层的大量地热资源,包括地热蒸汽和地热水。地热蒸汽容易开发利用,但储量很少,仅占已探明的地热资源总量的0.5%。而地热水的储量较大,约占已探明的地热资源的10%,其温度范围从接近室温到高达390℃。

(二)地压资源。这是处于地层深处沉积岩中的含有甲烷的高盐分热水。由于上部的岩石覆盖层把热能封闭起来,使热水的压力超过水的静压力,温度约为150℃~260℃之间,其储量约是已探明的地热资源总量的20%。

(三)干热岩。这是地层深处温度为150℃~650℃左右的热岩层,它所储存的热能约为已探明的地热资源总量的30%。

(四)熔岩。这是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩,其温度高达650℃~1200℃。熔岩储藏的热能比其他几种都多,约占已探明地热资源总量的40%。

到目前为止,对于地热资源的利用主要是水热资源的开发。近年来,一些国家开始进行干热岩的开发研究和试验,开凿人造热泉就是干热岩的具体应用之一。而地压资源和熔岩资源的利用尚处于探索阶段。

我国是世界上开发利用地热资源较早的国家,发展也很快。北京就是当今世界上6个开发利用地热较好的首都之一(其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克亚未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴)。

北京地热水温大都在25℃~70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化硅等特殊矿物成分,经过加工可制成饮用的矿泉水。有些地区的地热水中还含有硫化氢等,因而很适于浴疗和理疗。

目前,北京的地热资源已得到广泛利用。例如,用于采暖的面积已达32万多平方米,可节省建造锅炉房投资300余万元,年节约煤1.8万吨,而且每年还可减少烧煤取暖带来的粉尘污染7.6吨。现有地热泉洗浴50多处,日洗浴60000多人次;利用地热水养的非洲鲫鱼,生长快,肉味鲜美。北京一些印染厂还利用地热水进行印染和退浆,每年可节约煤几千吨。

除北京外,我国许多地区也拥有地热资源,仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就有3500多处。在西藏、云南和台湾等地,还有很多温度超过150℃以上的高温地热田。台湾省屏东县的一处热泉,温度曾达到140℃;在西藏的羊八井建有我国最大的地热电站,这个电站的地热井口温度平均为140℃,发电装机容量为10000千瓦,今后在这里还将建设更大的地热电站。

从温泉分布来看,我国地热资源主要集中在东南沿海诸省和西藏、云南、四川西部等地,这里形成了两个温泉数量多、温度高、埋藏浅的地热带,分别称为滨太平洋地热带和藏滇地热带。前一个地热带共有温泉600多处,约占全国热水泉总数的1/3,其中温泉水超过90℃的有几十处,有的还超过100℃;后一个地热带是我国大陆上水热活动最活跃的一个地区,有大量的喷泉和汽泉。这一地带共有温泉700多处,其中高于当地沸点的水热活动区有近百处,是一个高温水汽分布带。此外,在我国东部的一些盆地内,也蕴藏着较丰富的地下热水,这一地区的范围很广,北起松辽平原、华北平原,南到江汉平原、北部湾海域。例如,天津市区及郊区附近有总面积近700平方千米的地热带,其中深度超过500米、温度在30℃以上的热水井达380多口,最高水温为94℃,年总开采量近5000万吨,可利用的热量相当于30多万吨标准煤。

地热在世界各地的分布也是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地,在24平方千米的范围内,有数万个天然蒸汽和热水的喷孔,喷出的热水和蒸汽最低温度为97℃,高温蒸汽达645℃,每秒喷出2300万公升的热水和蒸汽,每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰有近70个地热田和1000多个温泉。温泉的类型很多,有温度可达200℃~300℃的高温热泉;有时断时续的间歇喷泉;还有沸腾翻腾的泥浆地。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带,从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚,最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。

有人做过计算,如果把全世界的火山爆发和地震释放的能量,以及热岩层所储存的能量除外,仅地下热水和地热蒸汽储存的热能总量,就为地球上全部煤储藏量的1.7亿倍。在地下3千米以内目前可供开采的地热,相当于29000亿吨煤燃烧时释放的全部热量。可以看出。地热能的开发与利用有着广阔的前景。

对于地热能的开发与利用,如果从1904年意大利建成世界第一座地热发电站算起,已有近100年的历史了。但是,只有近二三十年来地热能的开发利用才逐渐引起世界各国的普遍注意和重视。

据统计,目前世界上已有120多个国家和地区发现或打出地热泉与地热井7500多处,使地热能的利用得到不断地扩大。地热能的利用,当前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培、洗浴等方面。美国一所大学有3口深600米的地热水井,水温为89℃,可为总面积达46000多平方米的校舍供暖,每年节约暖气费25万美元。冰岛虽然处在寒冷地带,但有着丰富的地热资源,目前全国人口的70%以上已采用地热供暖。

利用地热能发电,具有许多独特的优点:建造电站的投资少,通常低于水电站;发电成本比水电、火电和核电站都低;发电设备的利用时数较长;地热能干净,不污染环境;发电用过的蒸汽和热水,还可以用于取暖或其他方面。

现在,美国、日本、俄罗斯、意大利、冰岛等许多国家都建成了不同规模的热电站,总计约有150座,装机总容量达320万千瓦。

地热发电地热发电的原理与一般火力发电相似,即利用地热能产生蒸汽,推动汽轮发电机组发出电来。目前,全世界约有3/4的地热电站是利用高温水蒸气为能源来发电的。这种电站是将地热蒸汽引出地面后,先进行净化,除掉所含的各种杂质,然后就可以推动汽轮发电机发电。以高温蒸汽为能源的地热电站,大多采用汽水分离的方法发电;对于以地下热水为能源的电站,一般通过一定的途径用地下热水为热源产生蒸汽,然后用蒸汽来推动汽轮发电机组发电。

另外,地热能在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等;在医疗卫生方面,温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病,许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。

由于天然热泉较少,而且不是各地都有,因而在一些没有天然热泉的地区,人们就利用广泛分布的干热岩型地热能人工造出地下热泉来。人造热泉是在干热岩型的热岩层上开凿而成的,世界上最早的人造热泉是在美国新墨西哥州北部开凿的,井深达3000米,热岩层的温度为200℃。

美国已建造了人造热泉热电厂,发电量为5万千瓦。另外,还在洛斯阿拉莫斯国立实验所钻了2眼深4389米的地热井,先把水泵入井内,12小时后再抽上来,这时水温已高达375℃。法国先后开凿了6眼人造热泉,其中每眼井深6000米,每小时可获得温度达200℃热水100吨。

目前,美国的地热发电站的装机容量已达930万千瓦,到2020年将增加到3180万千瓦。

现在,随着科学技术的发展,人们开始在岩浆体导热源周围建立人工热能存积层,以便开发利用热源蒸汽的高温岩体来发电。人们预计,到21世纪末,全世界地热发电的总能力可达1亿千瓦。

⑺ 地热资源开发利用发展趋势

近年来我国对地热资源的勘查、开发利用与管理逐步走向成熟,呈以下发展趋势:

(1)注意非地热异常区的地热资源勘查与开发,拓宽了地热资源开发利用的范围。地热资源分布面广,在深部有强渗透储层分布的条件下,按地热增温率计算,在一定深度内都有可能获得所期望的地热资源。随着勘探技术的进步,目前钻3000~4000m的地热深井已不是难题,这就使地热资源的开发有了新的思路,不局限在地热异常区或分布在较浅的部位,尤其是在一些大型沉积盆地区和有经济基础的城镇,开始了进行地热资源开发的探索,有的已取得了成功,如石家庄、鹤壁等地。

(2)油田地区地热资源开发受到了普遍的关注。位于沉积盆地的油田地区实际上也是地热资源广泛分布的地区,相当一部分有水无油的石油勘探井可以改造为地热开采井;油田开采后期水多油气少,可以转为以开采地热资源为主,这样可同时开发地热和剩余油气资源,对油田地区的经济发展和产业调整十分有益。这已引起了石油界同行普遍关注,并已在华北、华东、大庆等地进行了试点,取得了很好的效果。

(3)重视地热资源的综合利用与梯级利用,提高地热资源的利用率和经济效益。对地热资源的开发利用已由初期的一次性利用向综合与梯级利用方向转化,用于供热采暖的地热水往往采取先采暖后供热和环境用水或依据建筑物对温度的不同要求实行梯级采暖,或利用热泵技术将一次采暖后的尾水,利用热泵进行热能转换作二次利用等方式,提高了地热资源的利用率和技术含量。地热资源在用于农业温室种植方面,也在考虑利用不同作物对温度要求的不同,实行温度的梯级合理配置,如北京小汤山地区的现代农业园。

(4)重视采灌结合,维持地热资源的可持续利用。在一些早期开发地热的地区,如北京、天津、福州、西安等地,地热水水位已有较明显的下降,在一定程度上影响到资源的进一步开发和持续利用。联系国内外开发地热的经验,地热回灌已成为维持地热资源可持续利用和提高热田地热资源采取率的共识,这些早期开发地热资源的地区,除了开采回灌试验研究外,已将采灌结合列入了对热田进一步开采的重要管理内容。

(5)推进规模化开发,使地热资源的配置趋于合理,提高开发利用的整体经济效益。这是与地热资源的特点、采灌结合开采方式的需要、经济规模化和大型化的发展形势分不开的。随着经济发展,大型企业的涌现和地热采灌结合的实施,将限制小型的只采不灌的单位对地热资源的开发,而鼓励资源条件好、有经济条件实行规模化开采并可实行采灌结合的单位开发地热资源,这将是一个必然的趋势。

(6)制定统一开发规划,实行统一开发。开发地热是以开发其以水为载体的地热流体资源或地热水资源,由于其流动特性,在同一热田或在分布广泛的同一热储层内开采地热水资源时,开采井之间的相互干扰是不可避免的。为了合理开发与保护地热资源,减少以致避免盲目开采问题,应在查清可采地热资源条件下,制定统一的开发规划,实行统一开发和管理。对此,早期开发地热资源的北京、天津、福州等地已注意到了这个问题,较早制定了地区的地热资源开发规划,推进对地热资源的有序开发。

(7)地热开发利用中控制技术的应用。主要是对地热开采井产量、水量配置、地热尾水的排放温度按供求的实际需要进行控制;对地热水井产量、井内水位(头)变化、水温等实行自动监测传输等。在北京、天津等地新开发地热资源的单位应用自控技术已较普遍。

(8)强化管理。加强行政立法,制定相关的技术标准,对地热的开发利用实行规范化管理和法制管理。

⑻ 对地热能的研发如何利用

巨大的地热能量地热能是地球热流从深处到地表流动而产生的能量。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。人们在很久以前就利用地热洗澡。1904年意大利在拉特雷洛建立了世界第一座实验性的地热电站。1950年意大利、美国、新西兰等开始进行大规模的地热发电。日本从1925年开始用地热蒸汽发电,1966年以后共建立了9座地热发电站,目前发电能力已达21.5万千瓦。1983年美国、西德、日本在美国新墨西哥州进行联合开发,成功地发现了一块规模宏大的存积层,获得了3.5万千瓦的热能。我国也在西藏羊八井兴建了7000千瓦地热发电站。

地热能非常洁净,储量丰富,且全天24小时都能获得,但其开发却需要大量的前期投入。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦,其中美国占了2800兆瓦,还不到全国发电总量的0.5%。

⑼ 地热资源的开发利用

随着我国向西部转移的战略目标的实施,中西部地区的地热工作已逐步得到加强,并已取得显着进展。在地热发电、采暖、温室、养殖、康复医疗、提取化工原料、旅游以及瓶装矿泉水等方面已获得广泛利用。
地热发电。我国拥有150℃以上的高温温泉区近百处,集中分布在藏南、滇西和川西地区,成为我国开发利用高温地热能资源最有远景的地区。着名的羊八井地热田是我国兴建的第一座地热电站,自1977年9月建成试验发电以来,装机容量已达25.15兆瓦,占拉萨电网总装机容量的41.5%,在冬季枯水季节,地热发电量占拉萨电网的60.0%,成为其主力电网之一。
地热采暖。我国地热采暖有很大的增长,尤其在北方,如北京、天津、大港、任丘、大庆、西安、咸阳、开封等地,取得了良好效果,既节约了常规能源,又减少了环境污染。
地热农业利用。我国中西部大部分地区属农业区,无论是山区或平原地区,地热资源均十分丰富,为地热在农牧副渔等方面的广泛利用提供了优越的资源条件。地热资源已有效地利用于温室种植(蔬菜、花卉等)、水产养殖、禽类孵化等方面,效益显着。
地热工业利用。我国中西部地区地热水中含有许多贵重的稀有元素、放射性元素、稀有气体和化合物,如:溴、碘、硼、钾、氦、重水和钾盐等,是国防工业、原子能工业、化工工业及农业不可缺少的原料。仅在化工工业和轻纺工业等方面获得较好的利用。
地热医疗与旅游。由于地热水具有较高的温度、特殊的化学成分、气体成分、少量生物活性离子以及放射性物质等,并在一些地热区形成矿泥,对人体具有明显的医疗、保健作用,用于医疗、保健早为人们所关注。我国中西部的许多地区既拥有医疗矿水资源,又拥有温泉旅游观光资源,不少已成为着名的矿泉旅游疗养胜地,如陕西省临憧的华清池、河南省的汝州、内蒙古自治区的阿尔山等地,均在温泉区建有疗养院。
矿泉饮料业。我国中西部地区的许多热矿水中,含有锂、锶、溴、碘、锌、硒等微量元素和碳酸气等,已分别达到我国饮用天然矿泉水国家标准,有的不只单项达标,而是多项达标,对人体具有良好的医疗保健作用。矿泉饮料业已取得一定进展,效益显着。
地热资源对于中西部宝贵的地热资源,要合理开发利用。
第一,加强前期地质论证工作,提高钻井成功率。各地地质队伍采用先进技术方法进行综合勘查,综合解释,切实开展前期地质论证工作,在进行充分论证的基础上,确定探采结合的地热井井位。实践表明,在石油部门打过油气探井的地方打地热井,成功率较高。而在一些地方,由于地质构造复杂,勘查技术手段有限,致使钻探工作失利,大量资金流失。就地热勘探工作的发展势头看,各地地热井越打越深,不仅在地热异常区打井,在非异常区也打井,风险很大。因此,为提高钻井成功率,最大限度地减少钻探风险,做好前期地质论证工作取得必要的地质依据,是十分重要的。
第二,发展地热资源的直接利用和梯级利用。如前所述,我国中西部的大部分地区地热资源丰富,类型齐全,分布广泛,且多为中低温。高温地热资源仅分布在藏南、滇西和川西地区。因此,在我国中西部地热资源的开发利用方面,以发展中低温地热资源的非发电利用,即直接利用为宜,如在纺织、印染、造纸、热供水、饮用等方面开展综合利用。在我国中西部的一些地热区,地热采暖后尾水的温度多在30~40℃之间,尚未充分利用就被大量排出,说明资源浪费的现象是较为普遍的。建议按不同温度开展地热资源的梯级利用,即根据“因地制宜,物尽其用”的原则,发挥资源优势,减少浪费,提高地热利用率。
第三,发展高温地热资源的非电利用。对一些高温温泉、沸泉以及间歇喷泉来说,发电利用并不是地热开发利用的唯一方向。比如间歇喷泉,它是在特定的地质构造背景下形成的,在世界范围内仅发现数处,如美国黄石公园的老实泉、冰岛大喷泉以及我国藏南的搭各加、谷露、查布和川西的热坑(茶洛)等,均属十分罕见的奇特景观。发展上述地热景观的非电利用,对于保护这类自然“瑰宝”更具有深远意义。
第四,合理开采,有效保护,实现地热资源的可持续开发。地热资源是可再生的能源资源,同时又是有限的资源,其补给的过程是极其缓慢的。在我国中西部的一些地热田,如羊八井、西安、昆明、郑州等地,由于过量开采而引起水位持续下降,有的地方已导致资源枯竭,严重影响到地热田的寿命。为保持地热井水量和水压的稳定及防止地热尾水对环境的影响,一方面要加强管理、采取限量打井、限制开采量等措施,合理开采、有效保护,另一方面,需结合地热田具体条件,反复进行回灌试验取得可靠参数,以确保地热资源的可持续开发。
我国中西部地区地热资源类型齐全,分布广泛,但经国家正规勘查评价的地热区仅为其中一部分,可望今后在地热资源勘查开发与利用方面获得地方政府和个体开发商更大的支持和更多的机遇,使这一宝贵资源在国家发展经济中发挥更大作用。