黄石城市规划区浅层地温能赋存条件及开发利用潜力评价研究

对黄石地区浅层地温能赋存条件及开发利用潜力的系统研究尚属空白。在系统分析黄石城市规划区浅层地温能赋存条件及相关热物性参数的基础上,开展浅层地温能开发利用适宜性分区及开发利用潜力评价。结果表明,研究区浅层岩土体地温为18～22℃,可开发利用条件较好;研究区地下水地源热泵建设较适宜区面积为6.94 km~2,无适宜区;地埋管地源热泵建设适宜和较适宜区面积为367.11 km~2。综合分析认为,研究区地埋管地源热泵系统适宜区和较适宜区的可利用资源量为2.62×10~4 kJ,夏季可制冷面积为3.71×10~8 m~2,冬季可供暖面积为4.79×10~8 m~2,为黄石城市规划区合理开发利用浅层地温能提供科学依据。     

商丘市城区地源热泵适宜区浅层地热能可利用量评价

采用热储法和单孔换热功率法对商丘市城区浅层地热能储存资源量及地源热泵适宜区浅层地热能可利用量进行估算和评价,得出商丘市浅层地热能资源总储量为992.96×10~(12)k J,在地源热泵适宜区150m以浅的范围内,可利用的浅层地热能资源量为198.50×10~(12)k J/a,折合标准煤为677.29×10~4t/a,实际应用后可以实现减排二氧化碳量1664.10×10~4t/a。     

武汉都市发展区浅层地热能应用潜力评价与研究

根据武汉市工程地质、水文地质特点、热物性特征及地源热泵系统的适用性,利用模糊综合评判方法对武汉都市发展区浅层地热能开发利用适宜性进行区划,计算都市发展区浅层地热能热容量。以地埋管地源热泵系统为例,对武汉都市发展区地埋管地源热泵系统可开发利用资源量进行分析,估算地埋管地源热泵系统制冷和供暖潜力,为武汉都市发展区浅层地热能合理开发利用提供科学依据。     

基于Monte-Carlo参数模拟的体积法评价浅层地温能资源

为了准确评价浅层地温能资源以便科学合理的对其进行开发利用,在对已有的评价方法进行分析研究中,发现体积法在资源评价中存在参数赋值不确定的问题,而获取准确的计算参数对准确的评价地温能资源十分重要。采用蒙特卡罗法,通过计算样本的频率可以较好地评价和描述计算结果的可信度,弥补体积法的不足。该文以丹阳市滨江新城为例,基于现场热响应实验和开发利用适宜性分区成果,对研究区每个钻孔中的样品利用蒙特卡罗法模拟体积法计算不确定性参数,从而分区计算丹阳市滨江新城浅层地温能热容量、地下水地源热泵系统换热功率和地埋管地源热泵系统换热功率。结果表明,丹阳市滨江新城在200m深度范围内浅层地温能热容量为5.14×10~(13)k J/℃,在100m深度范围内浅层地温能热容量为2.81×10~(13)k J/℃。地埋管地源热泵系统的换热功率明显大于地下水地源热泵系统的换热功率,具有更广阔的开发前景。     

地埋管地源热泵技术在贵州岩溶地区的应用研究

地埋管热泵技术是采集地表以下200 m深度内的浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术,而该技术在贵州碳酸盐岩分布区的应用和推广之所以受到制约,其主要原因是岩溶地层中建造垂直换热孔的难度大、成本较高。通过贵州省有色科技大楼附楼采用垂直地埋管式与基础桩螺旋盘管式有效组合的换热系统,在岩溶一般至中等发育的碳酸盐岩地层中开发利用浅层地热能的成功经验的介绍,为地埋管热泵技术在贵州岩溶地区的应用和推广提供参考。     

河南二水浅层地热能利用示范工程顺利验收

近日,河南省地矿局水文二队杜康大酒店浅层地热能（水源）开发工程顺利验收。该工程合同额为145万元,采用节能环保的水源热泵技术对杜康大酒店传统老化的供暖制冷设备进行改造,利用地下200米以内的地下水源作为冷热源,地下水源流经热泵机组时进行热量交换,实现了夏季制冷、冬季供暖以及24h提供生活热水的功能。     

贵州省开阳县规划开发区浅层地热能开发利用前景分析

浅层地温能是一种新型的优质环保可再生能源,能够有效缓解能源供应压力。对贵州省开阳县规划开发区实施三口热响应试验孔,对其进行现场热响应试验,并据此进行了区域浅层地温能潜在资源量进行了评价。热响应试验结果显示,区域娄山关组岩石地层导热系数为4.37W/m·℃,热扩散系数为1.06×10^6J/m3·℃,夏季(26℃)单位延米换热量为65.08W/m,冬季(7℃)单位延米换热量为60.63W/m;石冷水组岩石地层导热系数为4.67W/m·℃,热扩散系数为1.06×10^6J/m3·℃,夏季(26℃)单位延米换热量为71.01W/m,冬季(7℃)单位延米换热量为60.47W/m。区域夏季换热功率为1361882.17kW,冬季换热功率为1246444.64kW,开阳县规划开发区浅层地热能开发利用条件较好,具有良好的开发利用价值。     

地下水源热泵系统和太阳能辅助热源系统的地温场数值模拟研究

地下水源热泵系统的地温场数值模拟研究对浅层地热能开发利用项目具有重要意义。通过TOUGH2建立地下水源热泵系统的水-热耦合模型,模拟了研究区多年地温场变化趋势以及抽灌井温度变化。结果表明地下水源热泵系统运行10年后部分组团出现大量冷堆积现象,影响供暖温度。依据本结果,结合场地条件,针对冷堆积现象采用太阳能辅助热源系统进行系统强化设计,并模拟研究强化后的地温场多年变化趋势,结果表明太阳能辅助热源系统可以有效提高供暖温度。     

水源热泵技术在星村煤矿中的综合利用

水源热泵技术是通过利用地表浅层水源吸收的太阳能和地热能而形成的低位热能资源,辅以少量电能,冬季,从相对高温的水源中提取热能,由热泵机组通过空气或水作载体,为建筑物供暖;夏季利用水体的相对低温带走建筑物中的热量。星村煤矿采用水源热泵系统进行这方面的技术应用,取得了较好的经济效果。     

中浅层同轴套管式换热器的传热能力分析

随着我国“双碳”战略目标的实施,地热能作为可持续开发利用的清洁能源也备受推崇。目前关于地热能开发利用的研究主要以浅层和中深层地热能为主,对于中浅层地热能（200～500 m）研究较少,而利用中浅层地热能进行供暖与制冷也缺乏相关的工程案例和理论研究支持。本文基于在河北省邯郸市某建筑物空调冷热源项目中施工的300 m地热井,开展了中浅层同轴套管式换热器的传热实验与理论分析研究。首先,对换热器的结构形式、施工工艺、换热特性等进行研究,根据建立的换热器开展了5种不同工况的现场传热测试,获取了相关的热物性参数;其次通过分析中浅层地热能的特点,研究换热器换热内外不同的传热规律和循环方向,基于已有的浅层地埋管和中深层同轴管传热模型,创新性建立了针对中浅层套管式换热器冬夏两季的传热模型,通过相应的控制方程对传热模型进行模拟分析,并将模拟数据与实验数据进行了对比,校核了传热模型的准确性;最后根据建立的传热模型对换热器进行了全年的模拟计算,获取了冬夏两季不同流量的进出口温差及换热量,岩土体温度横、纵向的变化等参数,为进一步改进中浅层同轴套管式换热器结构以及室外埋管系统的设计与优化提供理论依据和技术指导。     

河南省地热资源概况及开发利用区划探讨

河南省地热资源较为丰富,经估算,全省埋深4 000 m以浅新生界热储层地热可开采热水总量为26 844.90×10⁴ m³/a、可利用热能总量为32 413.61×10¹² J/a,折合标准煤1 107 737.50 t/a。地热类型可分为沉降盆地传导型、隆起山地对流型和对流—传导混合型,热源主要来自现代活动性大断裂沟通深部幔源岩浆热及沿断裂破碎带产生的机械摩擦热,水源主要为大气降水,成因模式为深循环。基于河南省地热资源赋存条件,选取地热勘查区划、开采潜力模数、黄河高质量发展区、冬季清洁供暖城市、旅游发展规划、乡村振兴规划、地热规模化利用7个因子,运用AHP法进行地热开发利用区划,按优先开发区、鼓励开发区、限量开发区、暂缓开发区四级进行区划,指导全省地热合理利用,以响应习近平生态文明思想与生态文明建设理论。     

新安矿区二1煤煤层气分布特征及资源潜力

以新安矿区二₁煤层为研究对象,基于区内煤田地质勘查、煤炭资源开发资料,结合区内煤矿井观察,分析了煤储层和煤层气分布特征,估算煤层气总资源量347.80×10⁸ m³,资源丰度0.614 4×10⁸ m³/km²。选取地质构造、埋深、煤厚、渗透率、储层压力、资源丰度6个要素对该区煤层气资源潜力进行评价,综合评价认为KD₁、KD₃属较有利区,其他属潜力区。     

地源热泵技术节能性分析

针对地热资源利用率低、地源热泵能效难以提高的问题，基于工程热力学原理，对地源热泵系统和空气源热泵系统的组成及运行特性进行了理论对比分析，结合工程案例测试数据量化分析了地源热泵技术相比于空气源热泵技术节能原因。总结了地源热泵技术节能的主要影响因素，最终从地理环境勘查、地埋管方案设计、系统设备选型、系统运维管理4个方面提出了地源热泵能效提高的改进建议。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料，通过对煤层气开发地质信息的有效提取，对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究，对煤层气资源量进行了计算，并采用数模方法预测了煤层气抽采率，确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低，煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t，气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化，硬度变小，煤体结构多为碎粒—糜棱结构，渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³，资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²，属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低，约为15%，可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中，12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

牛驼镇凸起区干热岩地热资源赋存分布特征及开发利用前景

综合分析研究牛驼镇凸起区大地热流值的分布、莫霍面深度、重磁特征和相关测温资料后,发现牛驼镇凸起区赋存的干热岩地热资源具有开发利用的价值。另外,对以往钻孔测温资料的整理研究发现,牛驼镇凸起区新生界地温梯度值介于3～13 ℃/hm,地温异常区面积达617.86 km²,利用经验公式T（z）＝T₀＋q₀Z/K－AZ²/2K,预测在-4 000 m水平地温最高可达200 ℃,在此基础上,采用体积法资源量估算公式Q=ρ×C_ρ×V×（T-T₀）,按30％的估算系数计算,标高在-3 500～-4 000 m可预获干热岩地热资源量（热能）0.99×10¹⁹ J,折合标准煤3.39亿t。并对牛驼镇凸起区干热岩资源的开发利用前景进行了评价和建议。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长6、长7和长8段致密油资源评价

鄂尔多斯盆地内致密油资源潜力不清,资源分布不明,制约了鄂尔多斯盆地致密油的勘探开发。以鄂尔多斯盆地南部长6、长7和长8段致密油为研究对象,运用小面元容积法和分级资源丰度法2种方法对研究区致密油资源量进行了资源评价,从烃源岩特征、沉积相—储层特征和成藏特征系统分析了鄂尔多斯盆地南部长6、长7和长8段致密油的特征。小面元容积法评价得到长6、长7和长8段致密油资源量分别为12.24×10⁸,8.42×10⁸,9.60×10⁸ t,分级资源丰度类比法评价得到长6、长7和长8段致密油资源量分别为12.13×10⁸,9.00×10⁸,9.50×10⁸ t。高丰度区主要分布在樊学、新安边、吴仓堡、义正、张家湾—高哨和直罗—富县等地区。评价结果为鄂尔多斯盆地致密油的勘探与开发提供指导。     

山东省五莲县松柏地区地热田地温场特征及成因研究

山东胶南地区地热资源丰富,为提高地热水的开发利用效率以及指导后续勘查工作,以松柏地热田为研究对象,分析其地温场特征及成因。研究表明:松柏地区浅部地下水沿松柏—叩官断裂快速径流带走了大部分热量,加之与之相交的松柏—小王疃断裂和周边由于富水性较差,深部热流上涌使断裂周边形成高恒温带区;松柏地区热水富集部位主要为断裂破碎带及不同岩体接触带,热储类型为裂隙带状热对流型热储,地热资源的赋存和分布受断裂带及不同岩体接触带控制。     

开封凹陷区深层地热资源评价

为推动清洁能源的开发利用,减少碳排放,服务国家清洁取暖试点城市建设,以开封市区为例,评价分析了开封凹陷区深层地热资源。根据研究区内存在的开封断裂和祥符—刘店断裂,把研究区切割为4个区块进行研究,计算得出,新生界热储储存热水资源总量为107.47×10 10 m 3;地热储存热量为439.90×10 18 J。根据《地热资源地质勘查规范》（GB 11615—2010）对地热田规模的划分,得出3个大型地热田,分别为新近系明化镇组热储、新近系馆陶组热储和古近系热储。研究确保地热能安全可持续开发利用,推进清洁能源开发利用进程;可为后期城市发展规划和建设项目布井方案（采灌井比、采灌井间距）提供地热能源利用技术依据。     

周口凹陷区（周口段）地热资源评价

地热能是集热、矿、水为一体的可再生绿色能源。为保障周口凹陷区地热资源的可持续利用，实现节能、减排，保护环境，通过对周口凹陷区的地质背景、地热地质条件、热储赋存条件的分析，阐述了该区具有经济价值的新近系热储层的赋存特征，建立热储地质模型，对周口凹陷区（周口段）2 000 m以浅的地热资源储量进行评价。评价结果表明，该区主采热储层地热流体温度40～70 ℃，2 000 m以浅地热流体资源储存量为24 560.08×10⁸ m³、热能储存量为104 123.24×10¹⁶ J，地热流体可开采量为4 234.58×10⁴ m³/a，按照100年保证开采年限，可采热能为161.30 MW，属低温大型地热田；分析了该区地热水资源利用现状及存在的问题，并对合理开发利用与保护地热水资源提出了合理化建议。