湖北省三里畈地区干热岩地热资源前景分析

干热岩作为地热资源的重要组成部分,具有清洁、稳定、可再生的能源优势。基于地热地质条件的综合分析,结合水化学数据和钻孔测温资料,对湖北省三里畈地区地温场特征进行研究,利用一维稳态热传导公式,估算出干热岩潜力区4～7 km深处的温度,在此基础上利用体积法对区内的资源量进行预测。结果显示,三里畈地区4～7 km深处干热岩资源量为2.64 EJ/km~2,折合标准煤约7.74亿t/km~2,显示出较好的资源前景,可为下一步能源矿产地质调查评价工作提供依据。     

四川新场气田须家河组陆相页岩孔隙分形维数及其甲烷吸附效应

四川盆地陆相页岩的孔隙结构、分形维数和甲烷吸附能力认识不清,制约了陆相页岩气选区和评价。针对川西新场须五段陆相页岩,开展了超低压氮气吸附、高压甲烷吸附测试,基于低压氮气吸附Frenkel-Halsey-Hill（FHH）模型计算得到分形维数D₁和D₂（相对压力在0～0.5和0.5～1.0条件下）,分析了须五段陆相页岩的分形维数与基质组分（TOC和矿物组分）、孔隙结构（平均孔径,比表面积,总孔体积）的相关关系,揭示了页岩分形维数对甲烷吸附能力的控制。结果表明,须五段陆相页岩分形维数D₁为2.495 0~2.574 4,分形维数D₂为2.657 8~2.841 2,D₁代表页岩孔隙表面分形维数,而D₂表示孔隙体积的分形特征。须五段页岩的基质组分对分形维数D₁和D₂产生不同的影响。分形维数D₁和D₂与甲烷吸附量呈正相关。研究表明分形维数可以作为评价页岩气储层的关键参数。     

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。     

淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。研究结果表明:①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式;②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00～4.00℃/hm,平均值为2.8℃/hm;大地热流值变化在31.87～92.68 mW/m~2,平均值为65.50 mW/m~2;-500 m水平平均地温为29.96℃,-1 000 m水平为41.84℃,-2 000 m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37～5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(m·K);③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势;④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式;⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×10~(16) kJ,可采热能储量为2.64×10~(15) kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10~(13)～1.26×10~(13) kJ/a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。     

豫北平原地热资源分区及其开发利用研究

豫北平原地处华北盆地边缘,具有较高的地热流和地温梯度,巨厚的新生界沉积及其覆盖下的下古生界奥陶系、寒武系形成良好的地下水热储层。分析了研究区地温梯度、地温分布、地温异常以及不同深度地温分布,基于此,将研究区划分为8个地热分区：太行拱断束地热分区、汤阴断陷地热分区、内黄凸起地热分区、东明断陷地热分区、济源凹陷地热分区、武陟凸起地热分区、中牟凹陷地热分区、菏泽凸起(河南部分)地热分区。将研究区地热资源开采适宜性划分为最适宜、适宜、差的、不适宜四个等级,针对地热水不同梯级,根据温度、水质确定其不同的开发利用方向,进行综合开发利用。研究为合理开发利用地热资源提供依据。     

乌鲁木齐北部郊区NO2柱浓度特征研究

郊区是NO₂不可忽视的排放源。基于地基多轴差分吸收光谱技术（Multi-Axis Different Optical Absorption Spectroscopy,即MAX-DOAS）,分析乌鲁木齐北部郊区（农业区）对流层NO₂垂直柱浓度（vertical column densities,即VCD）特征,以了解其变化规律和分布特点。研究表明:观测期间,每天NO₂柱浓度高度不同,但是每天的变化趋势基本相同,早上NO₂柱浓度比较高,11:00左右达到第1峰值;2017年3月3—16日NO₂平均柱浓度11.58×10¹⁵ molec/cm²;5月8—19日的日变化趋势更显著,第1峰值出现在10:00左右,比3月份要早,NO₂柱浓度平均值为7.42×10¹⁵ molec/cm²;3月份和5月份乌鲁木齐郊区（农业区）NO₂柱浓度变化整体趋势相当,符合双峰的变化,3月份NO₂柱浓度大于5月份NO₂柱浓度。     

防突预警系统在东李煤矿的应用及效果分析

以瓦斯灾害较为严重的贵州东李煤矿为例,从防突预警系统的结构、指标考察过程和典型案例3方面阐述了系统的建设应用情况。在指标考察过程中,统计了2020年8月10日—30日的局部预测（效检）结果,通过计算波动特征的方法,从17种预警指标中优选了3个与K₁值具有较好趋势性的指标;通过预警指标A计算得出的煤层瓦斯含量与矿井实测的防突预测指标K₁反算的瓦斯含量结果相符,进一步验证了预警指标A的有效性。考察期间,有效超前捕捉到一次由煤层突然变厚引起的瓦斯涌出异常现象,展现了系统良好的预测预警功能。     

黄河流域（济阳段）地热资源在乡村振兴中的应用研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略。为了助力乡村振兴,促进当地地热资源可持续开发利用,依托黄河流域(济阳段)地热资源调查项目,查明了研究区地热地质条件、热储特征、地热流体特征;在非回灌条件下采用降压试验的方法估算了DS-1井在降深50 m时,可开采量为819.66 m³/d,采用热储法估算地热资源量为1.14×10¹⁹ J。研究区地热资源储量丰富,但开发利用程度较低,已利用地热井主要用于供暖、养殖、洗浴等,利用方式单一。针对研究区内地热资源应用问题,提出了合理化建议：结合济阳区乡村振兴发展规划,在济阳垛石慢城综合体建设中,DS-1井可直接用于“地热+供暖”;研究区内地热水富含多种矿物质,可利用于“地热+温泉康养”;将研究区内地热资源与其他清洁能源有机整合,打造“地热+”绿色发展模式,因地制宜建设“地热+综合能源体系”。研究区内地热资源丰富、医疗价值高、开发利用前景广阔,可以从地热供暖、康养洗浴、农业养殖、温泉旅游、生态保护等多方面精准服务于垛石街道“生态+”的乡村振兴模式。     

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。     

前伸式双叶片环保用泵的正交优化设计

为提高环保用污水泵效率,采用正交试验法设计了新型前伸式双叶片泵。选取双叶片环保泵叶轮进口直径D_j、叶轮出口直径D₂、叶片出口安放角β_2b以及叶片包角θ,按照L₉（3⁴）正交表设计出9组方案,分别对每组方案进行CFD分析,获得了不同设计方案在额定工况下的性能曲线。根据正交试验结果,分析了不同几何参数对泵扬程、效率的影响规律,得出对效率η的影响顺序为:D₂>β_2b>θ>D_j,对扬程H的影响顺序为:D₂>β_2b>D_j>θ,并提出了优化设计方案。优化后的样机试验结果为:额定流量点效率为76.53%,扬程为14.4 m,其扬程和效率均超过国家标准及国内同类产品。     

潘三煤矿13号煤层地应力分布规律研究

利用空心包体应力计法在潘三煤矿二水平东翼13-1煤采区、西三C组中部采区共计6个测点进行了地应力测量工作,分析得出了潘三煤矿深部地应力分布规律:最大主应力接近水平,且明显大于垂直应力,地应力场中水平主应力占主导优势地位,水平主应力接近于南北向,采区巷道受水平主应力方向性影响显著。深部地应力场中最小主应力σ₃略小于垂直应力σ_v,中间主应力σ₂略大于垂直应力σ_v,地应力场呈现σ₁>σ₂>σ_v>σ₃的应力关系,测试结果可为潘三煤矿开采过程中的巷道支护和煤炭安全高效开采提供科学依据。     

A/O生物接触氧化处理农村生活污水研究

采用逐步提高水力负荷的方式,耗时20 d,成功启动A/O生物接触氧化反应器。反应器启动成功后,COD、NH⁺₄-N、TN、TP的去除率分别为88.56%、89.23%、70.77%、68.36%。将调试完成的A/O生物接触氧化反应器用于处理农村生活污水,系统运行7 d 后,出水ρ（COD）为 45.00 mg/L,ρ（NH⁺₄-N）为 6.54 mg/L,ρ（TN）为 18.00 mg/L,ρTP）为 0.30 mg/L,达到河南、山东、北京等地《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》一级标准排放要求,且设备运行稳定可靠。     

煤矿局部突出预测敏感指标实验研究

为研究大众煤矿局部突出敏感指标及其临界值,在大众煤矿二₁煤层取2个煤样,处理后分为干燥煤样和湿煤样。研究结果表明:在相同压力条件下,煤样的甲烷解吸量随着平衡压力的升高而增大,干燥煤样的初始解吸量和极限解吸量均比湿煤样大,初始解吸速度也比湿煤样快;钻屑解吸指标Δh₂和K₁随着平衡压力的升高而增大,而且干燥煤样的钻屑解吸指标Δh₂和K₁均比湿煤样要大。研究有效指导了大众煤矿的局部突出危险性预测。     

基于主控因素分析的A87区块S油层复杂油水层识别方法

A87区块S油层储层物性差异大、含泥含钙较重,油水层识别难度大。利用岩心分析和测井及试油数据,研究泥质含量、钙质含量和孔渗参数与电阻率之间的关系,并结合典型的低阻油层、高阻水层以及不同孔渗油气层的测井响应特征和岩性物性特征,得出泥质、钙质、物性是影响研究区电阻率测井响应的主要因素。依据电阻率幅值特征与侵入特征的响应机理以及典型油水层的测井响应特征,得出区分水层与油层或油水同层最佳参数为R_ILD/R_LLD、（R_ILM-R_ILD）/R_ILD,区分油层与油水同层的最佳参数是CNL、R_LLD×Φ²/1 000,建立了油水层识别图版。对深侧向电阻率进行泥质和钙质影响校正,建立了泥钙校正后的油水层识别图版。利用泥钙校正的敏感测井响应与参数,建立了油水层识别决策树模型和支持向量机模型。与校正前的敏感参数建立的油水层识别图版相比,泥钙校正后的敏感参数建立的油水层识别图版、决策树模型和支持向量机模型精度和解释符合率均有一定提高。应用研究区12口投产井进行验证,表明3种方法均能较好地判别研究区油水层,且决策树模型识别研究区油水层效果最好。     

大宁—吉县上古生界主要砂体储层物性及含气特征

鄂尔多斯盆地东南缘大宁—吉县地区上古生界具有巨大的非常规天然气资源潜力,其中,太2段、山2段、山1段和盒8段为研究区上古生界主要的致密砂岩发育层段。结合大量的钻井资料及储层物性测试数据对研究区4套主要砂体进行了分析,得出研究区从本溪组到盒8段砂体发育规模逐渐增大;孔隙度主要集中在5%～7%,渗透率偏低,大多在（0～0.6）×10^-3 μm²。运用曲线重叠法对研究区砂岩气层进行了识别与评价,并在考虑到区内砂岩泥质含量较高的基础上,对印尼公式的参数进行一定的优化,计算了该区的砂岩含气量,含气量整体呈现南高北低、西高东低的规律。     

河北省浅层地热能资源潜力评价

浅层地热能是一种清洁的能源,分布广储量大,在供暖制冷等行业有着广泛的利用前景,其合理的开发利用需以资源量的合理评价为基础。通过层次分析法对河北省地下水源热泵系统和地埋管热泵系统进行适宜性分区,在分区基础上对适宜区和基本适宜区进行资源量评价,应用热储法计算河北省地源热泵系统热容量为505.1×10¹⁴ kJ,折合标准煤166 432.259×10⁴ t;利用地下水量折算法得出地下水源换热功率为地下水源热泵系统换热功率21.16×10⁷ kW,单位换热量法计算的地埋管热泵系统换热功率为51.27×10⁷ kW;开发利用潜力地下水热泵系统冬季可供暖面积47.02×10⁸ m²;地埋管热泵系统冬季可供暖面积113.93×10⁸ m²。可见河北省浅层地热能资源量丰富,开发潜力巨大。