化学刺激技术对增强型地热系统(EGS)热储层改造作用研究
增强型地热系统(EGS)技术发展现状及展望
增强型地热系统 （ Ｅ ＧＳ ）技术发展现状及展望
许天福 （国家千人 ）
吉林大学
干热岩 （ Ｈ Ｄ Ｒ） 是一种新型的地热资源 ，储 能巨大 。必须通过增强型地热系统才能从 干热岩资源潜力分析
孙 占学 ， 一 ，刘金辉 ， 一，王安东 ，
１ ．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
２ ． 东华理工大学水资源与环境 工程学 院
３ ． 东华理１ ： 大 学 地 球 科 学 学 院
漳４ ， ｉ Ｉ 隶属于我国东南沿海地 区，它既是濒太
地震的发生也表明会增强注人能力。
由于地热 田的运行使得地下压力与应力的改 变会导致诱发地震的发生。在水热环境下 ，当考 虑 以流体体积 为基础 时 ，诱 发地震 的量 是很小 的 ，这是 由于周边能量在开采时 ，会缓解地质压 力的增加。相反 Ｅ Ｇ Ｓ开发会诱发地震的发生 ，这 主要是 由于高注入压力会 形成断 裂岩石应力集
地幔热流值与地壳热流值之比为 ６： ４ ，表明深部
述 ，重 点是 介 绍实 验设 备 以及 通 过模 拟 系统 所得
到 的研 究 成果 ，及未 来 的研究方 向。
探项 目，一些大专院校等对于 Ｈ Ｄ Ｒ ／ Ｅ Ｇ Ｓ的研究 已经具 备实 验 研究 、数值 模 拟 、靶 区等 研 究 的能
力 。对于 Ｅ ＧＳ场地示 范研 究所 需投 资 巨大 、设 备 制备 周 期 长 ，因此 前 期相 关 的试 验 研究 、数值 模 拟 、Ｈ ＤＲ开发 利用 的经济 分析 以及 系统 优化 等成
关于Fenton Hill增强型地热系统试验基地在流体循环过程中热储流体力
时期 。 在本研究 中， 探讨 了 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｈ ｉ ｌ ｌ 试 验基 地两个 主要的流体循环试验 。 在流体循环时期 ， 模拟结果从三个不 同方 面与实际数据相吻合 ： １ ） 在更 高背压下 运行 生产井 改善了整体 的储 层 阻抗 ， ２）注入流体 和产 出流体 的体积差随时 间的推移而减少 ， ３）可开采储层体 积随时间推 移 而增加 。 这些结果显示我们 的概念模型可能 与Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｈ ｉ ｌ ｌ Ｅ Ｇ Ｓ 基地相 吻合 。
（ 改善 ） 。 此外 ， 在 Ｉ Ｃ Ｆ Ｔ期 间观测到了显著数量 的地震活动。 尽管从技术的角度讲 ， Ｉ Ｃ Ｆ Ｔ 试验期 间的流体循环是成功的 ， 但最终结论是该循 环流 量并 未达到在商业化 的要求 。 井 Ｅ Ｅ ． ２大规模水 力压裂过程 中观测到的微震 云， 使得这 口生产井
立 水力 联系从而进 行流体循 环并从储 层 中获 取 热量 ， 通 过地 面 的一个 小 型 电站 发 电 。
Ｎｏ ｒ ｂ ｅ ｃ ｋ ｅ ｔ ａ １ ． （ ２ ０ １ ６ ａ）探 究 了 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｈｉ ｌ ｌ 储 层 的水 力 压裂过 程 ， 该研究 假设 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｈｉ ｌ ｌ
关键词 ： 水力裂缝 ； 剪 切压裂 ； 水力压裂 ； 增强型地热 系统
１ 引言
的 储层 响应 是 由 自然 裂缝 受 力 打 开 ， 以及 水 力裂
本 研 究 属 于美 国能 源 部 地热 科 技局 领 导 的合
缝延伸导致 的渗透率增加这样一个混合机制控制
的。 Ｎｏ ｒ ｂ ｅ ｃ ｋ ｅ ｔ ａ １ ． （ ２ ０ １ ６）得 出的结论 是在 混合 机 制作 用 下 的压 裂 概念 模 型与 在基 地 观测 到 的若 干
增强型地热系统(EGS)资源开发利用研究
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙ ｗ ｒ ：Ｅｎｈ ｎ ｅ ｏ ｈｅ ｍ ａ ｓ ｅ ｓ ｅ ｏ ｃ ；ｈｏ ｒ ｏｃ ａ ｃ ｄ Ｇｅ ｔ ｒ ｌＳｙ ｔ ｍ ；ｒ ｓ ｕｒ ｅ ｔｄ ｙ ｒ ｋ
最近， 国 际上对 开发增 强型地 热 系统 （ ｎ ａ— Ｅｈ
ｎ ｅ ｏ ｈ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍｓ 简称 Ｅ ｃ ｄ Ｇｅ ｔ ｅ ｍａ Ｓ ｓ ｅ ， ＧＳ）的呼
利 用 可 以应 对 当前 面 临 的能 源 需 求 、 能源 安全 和 环 境 保 护 的挑 战 。ＥＧＳ 开 发 利 用 是 一项 复 杂 的 系统 工 程 。 目前 ，ＥＧＳ 的研 究开 发 工作 主 要在 一 些 发达 国家 展 开， 我 国 尚未 开展 这 方 面 的研 究。 我 国 ＥＧ Ｓ储 藏 量 巨大 ， 具 有 发展 优 势 及 开 发利 用 的价 值 。
定， 是 对 人 类 十 分友 好 的洁 净 新 能源 。ＥＧＳ 研 究 开 发 是 一项 综 合 性 很 强 的 工 作 ， 我 国具 备 这 方 面 的条 件 和 基 础 ， 但 是 相 关 部 门还 没有 认 识 到 ＥＧＳ
重： 要性， 我 国 Ｅ ＧＳ 的开发研 究工作 基 本处 于 空 白。 １ 增 强 型 地 热 系 统 的概 念 及 提 出
关 键 词 ：增 强 型 地 热系 统 ；资 源 ；干热 岩 中图分 类号 ： ４ ７ １文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ３２ ５ （０ １０ — ０ ９０ Ｆ０ ． Ａ １ ０ ． ３ ５ ２ １ ） １０ ２ —４
ｄ ｉ ０３ ６ ／． ｓ ．０ ３２ ５ ． １ ．１０ ６ ｏ： ．９ ９ ｊ ｓｎ １０ —３ ５２ １ ． １ ｉ ０ ０ ０
增 强 型地 热 系统是 在 干 热岩技 术基 础 上提 出来 的， 是地 热能 蕴藏 在地球 内部 、深度 在 ３～１ ｍ 、 ｋ ０ 温度 达 １ ０℃ 的结 晶质岩 石 热， 是天 然 热 能 ０～６ ５ ５
增强型地热系统(EGS)土酸化学刺激剂对热储层的改造
增强型地热系统(EGS)土酸化学刺激剂对热储层的改造那金;许天福;吴永东;冯波;鲍新华【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)001【摘要】Experiments were conducted in a high-temperature core flow instrument to evaluate HF-rock (aquifer plus aquitard) reactions that may impact the reservoir of the EGS in the Songliao Basin,China.The chemical reactions in the experiments were simulated through reactive transport modeling by using TOUGHREACT and the information currently available for the solution chemical composition.The results show that the permeability of core fracture increases by 6.7times at the end of experiments,indicating the good chemical stimulation effect of mud acid with particle stabilizer.Increases of permeability of core are mainly caused by K-feldspar and albite dissolution while the dissolution of quartz is weakened.Amounts of secondary amorphous silica are generated.%以我国潜在EGS工程靶区热储层-松辽盆地营城组凝灰岩为目标层,通过化学刺激剂岩心流动仪模拟高温环境下土酸注入热储层过程中的化学刺激剂-热储层相互作用.通过TOUGHREACT软件建立反应性溶质运移模型,模拟上述实验的化学反应过程.研究结果表明:加入颗粒稳定剂的低浓度土酸对热储层具有良好的化学刺激效果,岩心裂隙渗透率增加6.7倍.岩体渗透率的增加主要源自于钠长石、钾长石的溶解,石英的溶蚀作用不明显,矿物表面出现次生矿物,即无定型二氧化硅的沉淀.【总页数】8页(P247-254)【作者】那金;许天福;吴永东;冯波;鲍新华【作者单位】吉林大学环境与资源学院,地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春,130021;吉林大学环境与资源学院,地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春,130021;吉林大学环境与资源学院,地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春,130021;吉林大学环境与资源学院,地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春,130021;吉林大学环境与资源学院,地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春,130021【正文语种】中文【中图分类】P641【相关文献】1.土酸化学刺激剂提高花岗岩渗透率的试验研究 [J], 庄亚芹;张灿海;朱明成;朱永强;骆进;郭清海2.增强型地热系统中溶解二氧化碳对热储层溶蚀作用的实验研究 [J], 侯兆云;许天福;何斌;冯波;那金3.土酸注入速率对EGS热储层改造效果影响的实验研究 [J], 吴永东;鲍新华;赵立新;詹远;马智法4.CO2化学刺激剂对增强地热系统热储层的改造作用 [J], 那金;冯波;兰乘宇;许天福;鲍新华5.二氧化碳爆破致裂建造增强型地热系统热储层工艺探讨 [J], 徐超;窦斌;田红;喻勇;肖鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增强型地热系统中溶解二氧化碳对热储层溶蚀作用的实验研究
增强型地热系统中溶解二氧化碳对热储层溶蚀作用的实验研究侯兆云;许天福;何斌;冯波;那金【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2016(034)001【摘要】增强型地热系统(EGS)是通过人工形成热储层的方式从深部低渗干热岩体中经济地开采地热能的人工地热系统.为了增强热储层的孔隙度和渗透率,需要对热储层的人工裂隙实施化学刺激,增加深部岩体中地热能的采收率.文章针对松辽盆地地热储层岩石对CO2的反应进行了实验研究,分别对目标储层的流纹岩和花岗岩进行了高温高压水-岩-气研究,结果表明,在溶解CO2的作用下,石英、钾长石、钠长石和方解石均出现了溶蚀现象,其中方解石的溶蚀最为强烈.实验中发生了石英、伊利石和含“C”新矿物的沉淀反应.【总页数】7页(P118-124)【作者】侯兆云;许天福;何斌;冯波;那金【作者单位】吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】TK6;P641【相关文献】1.黑索今炸药在超临界二氧化碳中溶解特性的实验研究 [J], 闻利群;张树海;张景林2.二氧化碳在盐碱水中溶解及溢出的实验研究 [J], 彭人勇;徐嘉男3.孔隙型热储层中溶解性有机质在硝酸盐还原过程中的迁移转化实验研究 [J], 赵丽;张垒;罗绍河;张庆;都聪聪;李晓慧;范英迪4.二氧化碳爆破致裂建造增强型地热系统热储层工艺探讨 [J], 徐超;窦斌;田红;喻勇;肖鹏5.沙棘油在超临界二氧化碳流体中溶解度的实验研究 [J], 银建中;刘润杰;丁信伟;杨波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增强型地热系统(EGS)
增强型地热系统(EGS)
佚名
【期刊名称】《能源与环境》
【年(卷),期】2018(0)6
【摘要】干热岩(HDR),也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,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。
这种岩体的成分可以变化很大,绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩,但也可以是中新生代的变质岩,甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
干热岩主要被用来提取其内部的热量,因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
【总页数】1页(P102-102)
【关键词】地热系统;EGS;增强型;中酸性侵入岩;高温岩体;地下流体;中新生代;工业指标
【正文语种】中文
【中图分类】P314.2
【相关文献】
1.GFZ Potsdam和欧洲EGS项目增强型地热系统的地热研究 [J], Gunter Zimmermann;
2.增强型地热系统(EGS)的应用与发展 [J], 田兰兰
3.基于开挖技术的增强型地热系统EGS-E概念模型 [J], 唐春安;赵坚;王思敬
4.松辽盆地增强型地热系统(EGS)地热能开发热-水动力耦合过程 [J], 雷宏武;金光荣;李佳琦;石岩;冯波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增强型地热系统(EGS)的应用与发展
增强型地热系统热开采过程的数值模拟研究
增强型地热系统热开采过程的数值模拟研究陈继良;蒋方明【期刊名称】《新能源进展》【年(卷),期】2013(1)2【摘要】增强型地热系统（EGS）是指采用人工方法在地下3~10 km内的干热岩体中形成储层、通过灌输采热流体以开采出干热岩中热能用于地面发电的地热利用系统，是一种极富潜力的可再生清洁能源利用技术。
循环流体在地下热储中的流动与换热对EGS的采热性能有重要影响。
本文首先对EGS数值模型进行了综合评述，然后基于一套自主开发的三维瞬态数值模型模拟了不同渗流条件下EGS地下热储内的热流过程。
通过对模拟结果的分析，揭示了均匀压裂的人工热储中流体短路的形成机理，并通过对比双井和三井系统中流场和局部地热开采率分布，结合当前钻井工艺和裂隙激发技术水平，探讨了抑制流体短路、优化EGS采热性能的可能方案。
%Enhanced geothermal system aiming to mine heat from hot dry rocks (HDR) locating within subsurface 3~10 km depths represents a promising renewable energy utilization technology. It normally needs to create an artificial heat reservoir in HDR by a certain rock-fracturing technology such as hydraulic stimulation and then to circulate heat transmission fluids through the heat reservoir to extract heat for earth-surface power-generation utilization. The flow and heat transport processin the subsurface reservoir has significant influence on the heat extraction performance of EGS. A detailed review on EGS numerical models is given first, and then a self-developed 3D transient model focusing on thesubsurface thermo-fluidic process in EGS during heat extraction is briefly introduced. With this model, long-term operation processes of EGSs are simulated. Analyzing the simulation results reveals the formation mechanisms of “short circuit”flow in homogeneously fractured reservoir. We then perform a comparison study on the heat extraction performance of doublet and triplet EGSs. Comparing the seepage flow field and heat extraction ratio distribution for EGSs of different borehole layout, in combination of the state-of-the-art of borehole drilling and reservoir stimulation technologies, we further propose some possible strategies to restraining“short circuit”flow and improving the heat extraction performance of EGS.【总页数】9页(P187-195)【作者】陈继良;蒋方明【作者单位】中国科学院可再生能源重点实验室，中国科学院广州能源研究所先进能源系统实验室，广州 510640;中国科学院可再生能源重点实验室，中国科学院广州能源研究所先进能源系统实验室，广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TK529;P314【相关文献】1.增强型地热系统开采过程中热储渗透率对温度场的影响 [J], 凌璐璐;苏正;吴能友2.增强型地热系统垂直裂隙热储热开采过程数值模拟 [J], 胡剑;苏正;吴能友;翟海珍;曾玉超3.增强型地热系统热开采性能的数值模拟分析 [J], 陈继良;蒋方明4.CO2羽流地热系统热开采过程热流固耦合模型及数值模拟研究 [J], LI Jingyan;LIU Zhongliang;ZHOU Yu;LI Yanxia5.增强型地热系统热流固耦合过程数值模拟研究 [J], 许欣; 李宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增强型地热系统(EGS)简介
作为减缓气候变化的措施之一，有人提出了一种以CO2替代水作为传热流体的新型EGS，并可收到地质封存的CO2效用。为此研究了CO2的热物理性质并进行了数值模拟，以探讨这种工程地热储中的流体动力学和热传递问题。研究表明，在裂隙介质中，CO2可较水从岩石中提取更多的热量。同时，CO2具有良好的水力学特性，由于其具有更大的压缩系数和膨胀率，使得浮力增加，从而降低流体循环系统的能耗。CO2—EGS在热和水力学方面具有优点，但在水岩相互作用方面存在不确定性，仍需进一步研究。目前还没有关于EGS中
CO2质量流量因各种机制损失进入储层中比例的报道，损失比例应与具体EGS储层的渗透率、孔隙率、水化学和矿物组成有关，尽管如此，
C02一EGS具有实现大量封存CO2的潜力。
2008年3月，一份名为《地热资源的将来》的研究报告引起美国能源部的震惊。美国马萨诸塞理工学院完成了这份历时3年的研究报告，该报告的副标题是“美国21世纪增强型地热系统的冲击”，报告全文372页。这项研究计划的目的，是面对美国的人口增长、社会电气化的发展，考虑美国长期能源供应的安全，对抗可能因油价波动或供应中断而招致的经济不稳定，提出地热能能否在2050年提供1×108kW发电的基础容量。研究结果发现，增强型地热系统，或称工程型地热系统(即以前所称的干热岩)，可以提供这样的电力和热量供应。增强型地热系统是潜力巨大的本土化资源，不像现在开发的水热型高温地热资源那样受地域限制，而且这种清洁能源导致的环境影响最小，还可做到合理的开发投资和有竞争性优势的运行成本，该技术的商业化规模可望在10～15年内实现。研究报告估算全美国增强型地热系统的资源基础超过1300×104EJ(E=1×1018，下同)，还估算了其可开采量超过20×104EJ，这是美国2005年基本能源消费量的2000倍。增强型地热系统在世界上已有30多年的研究历史，但只局限在美国、英国、法国、德国、瑞典、日本、澳大利亚等少数国家。世界上第一个商用增强型地热发电厂已经在德国建成，并于2007年投入运营，每年可发电2200千瓦时。
增强型地热系统_EGS_资源开发利用研究_张建英
第 ３３ 卷 第 １ 期 ２０１１ 年 １ 月 ２９
研究与探讨 Research and Approach
不 一 。 美 国 最 早 称 “ 热 干 岩 体 ”， 当 时 估 计 深 层 结 晶质岩体中没有流体存在。后来日本的钻探发现， 深层岩体中有发育有较好的天然裂缝体系，并存 在 有 地 热 水 ， 因 而 又 称 作 “ 热 湿 岩 体 ”。 在 澳 大 利 亚的试验中，地下岩体要经过人工压裂处理，使其 生 成 裂 缝 体 系 ， 因 而 叫 做 “ 热 裂 岩 体 ”。 此 外 ， 瑞 士称作“深层地热开采”，国际能源机构 １９７８ 年发 起 的 研 究 项 目 称 “ 人 造 地 热 能 体 系 利 用 ”。 美 国 在 热干岩体实验项目后，对新开发的这种项目统称 “ 增 强 地 热 系 统 ”， 其 中 包 含 对 现 有 常 规 地 热 系 统 采取工程措施，增强其产能或延长其使用寿命的 内容。总之，同类技术由于研究与使用的着眼点不 同，衍生出不同的名称。
Key words: Enhanced Geothermal Systems; resource; hot dry rock
最近，国际上对开发增强型地热系统（Ｅｎｈａ－ ｎｃｅｄ Ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，简称 ＥＧＳ）的呼 声日益高涨，不仅投入巨资开展研究，美、德、法、 澳、日、瑞等国还建设了一批试验性 Ｅ Ｇ Ｓ 系统。 ２００９ 年 １０ 月 ２９ 日美国能源部宣布，将提供高达 ３．３８ 亿美元的奖励资金，用于探索开发新的地热 领域，研究先进的地热技术。其中增强地热系统的 示范项目，高达 ５１４０ 万美元： 已选定的 ３ 个项目集 中在增强地热系统的勘查，钻探和开发，以验证深 层热岩发电的创新技术、方法； 增强地热系统的组 件研究、开发和分析，高达 ８１５０ 万美元： 已选定 ４ ５ 个项目，着重研究和开发深层热岩钻探的新技 术，刺激增强地热系统的储备，进行热电转换。
增强地热系统EGS的人工热储技术
中 图分 类号 ： Ｈ１ 。Ｋ ２ 文献 标识 码 ： Ｔ ６Ｔ ５９ Ａ
１ 引言
世界上最早的干热岩（ ｏ Ｄｙ ｏｋ Ｈ Ｒ） Ｈ ｔ ｒＲ ｃ ， Ｄ 研究 ， 即开采深埋于距
４６ｋ 花岗闪长岩等 ， 温度在（５ － ５ ） １０６ ０ ￣ Ｃ 地热资源作为世界各国重点研究开发的可再生清洁能源 ， 分 地表（－ ）ｍ深处 的花 岗岩 、 保守估计地壳中干热岩所蕴含的能量相当于全球 为水热 型、 地压型、 岩浆型和干热岩型， 目前世界上主要开采和利 之间的干热岩。
维普资讯
第 ９期 ２０ ０ ８年 ９月
文章 编 号 ：０ １ ３ ９ （０ ８０ — １ １ ０ １０ — ９ ７ ２０ ）９ ０ ４ — ３
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅ ｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ —ｌ 一 ４ｌ
★来稿 日 ：０７ １— ５ － 期 ２０— １１ ｋ 基金项 目： 重庆市 科技攻 ｌ 币目（ＳＣ ０４ Ａ ０２ ＣＴ ２０ Ａ ３０ ）
５结 论
（） １电子束 焊接 ２ ２薄壁筒形零件时 ， 以采用高电压 、 Ａ１ 可 低 电流 、 慢速度 的焊接方法 ， 试验证 明， 这样焊接工艺是可行的。 （） ２ 电子束焊接 ２ １ Ａ ２材料时 ， 焊接接头处 的力学性 能 比母 材有所下降。产生的主要焊接缺陷是气孔 ， 气孔产生的原 因主要
增 强地 热 系统 Ｅ ＧＳ的人 工热储 技 术木
康 玲 王 时龙 李 川
（ 重庆 大学 机 械工程 学院 ， 重庆 ４０４ ） ００ ４ Ｒｅ ｅｖ ｉｔｃ ｎ ｌｇ ｈ ｎ ｅ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｙ ｔ ｍｓ ｓ ｒｏｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙｉ ｅｎ ａ ｃ ｄｇ ｏｈ ｒ ｌ ｓｅ ｎ ｓ
CO2
地 区 ，深 层火 山 岩发育 广 泛主要 为 上侏 罗． 下 白垩 统岩 层 ， 自下 而 上分 为 火石 岭 组 、沙 河 子组 、营
城组等 ，其上不整合覆盖登娄库组【 ｌ ¨ ］ 。地质资
料分 析 表 明 ：兴 城 油 田埋 深 ３ ４ ０ ０ ｍ 处 为 营城 组 流纹 质凝 灰岩 ，地 层压 力约 为 ３ ４ ＭＰ ａ ，地 温梯 度
２ ０ １ ５ 年第 ３期
Ｇ Ｅ ０ Ｔ Ｈ Ｅ Ｒ Ｌ Ｅ ＮＥ Ｒ ＧＹ
始 孔 隙度 ；Ｏ ｏ 为孔 隙 度 。
冷凝液 ，其化学成分与蒸馏水的一致 们 。
表 ２ 原生矿物初始体积分数及可能产生的次生矿物
矿物
方解石 石英 钾长石
热储层液相组分和矿物组分基本处于化学平 衡 状 态 。鉴 于此 ，本 研 究 通 过收 集 水化 学 资料 和
隙网络 ，增大裂隙渗透性 ，通常利用 Ｅ Ｇ Ｓ化学 刺激 ，即以低于地层破裂压力 的注入压力 向井 附 近热储层裂隙注入化学刺激液 ，依靠其化学溶蚀 作用使矿物溶解来增加地层 的渗透性ｌ ２ ４ ］ 。传统石 油 天 然 气 领 域 的 化 学 刺激 工 艺 一 般 选 取 土 酸
（ ＨＣ Ｉ溶 液 ＋ Ｈ Ｆ 溶 液 ）和螯 合 剂 （ ＮＴ Ａ 溶液 ） 作为化学刺激液Ｌ ５ Ｊ 。然而 ，在 Ｅ Ｇ Ｓ热储层高温 高 压 的地质 环境 下 ，这 ２组 化学 刺激 液 和岩体 矿 物 反应 速 度 过快 ，只对 注入 井 附 近 的岩 体进 行 溶
约为 ４ ． １ ℃／ １ ０ ０ ｍ ，以此 估 算 地 层 温 度 可 达 到
１ ４ ０ ℃ ，具 有 一 定 的地 热 开 发 价 值 。 营 城 组 流 纹
增强型地热系统(EGS)资源开发利用研究
增强型地热系统（EGS）资源开发利用研究作者：贾佩韩巍来源：《中国科技博览》2015年第06期[摘要]本文以增强型地热系统（EGS）资源开发利用的意义的介绍开始，逐渐对地热资源勘查与开发利用注意问题做了进一步的分析，最后通过实际情况对地热资源开发利用对策建议进行了探讨。
[关键词]地热系统，资源，开发利用中图分类号：TM616 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0041-01一、前言随着时代的不断发展，对地热系统的需求也越来越高，这就要求我们必须加强对预增强型地热系统（EGS）资源开发利用的研讨，并努力提高资源开发利用水平，为增强型地热系统（EGS）资源更好的被利用提供有力的保障。
二、增强型地热系统（EGS）资源开发利用的意义EGS资源蕴藏量巨大、利用效率高、系统稳定，是洁净绿色新能源，对其合理开发利用可以应对当前面临的能源需求、能源安全和环境保护的挑战。
EGS开发利用是一项复杂的系统工程。
目前，EGS的研究开发工作主要在一些发达国家展开，我国尚未开展这方面的研究。
我国EGS储藏量巨大，具有发展优势及开发利用的价值。
地热是一种绿色可再生资源。
地热资源集热能、水资源于一体，除可用于地热发电以外，还可以直接用于供暖、制冷、洗浴、医疗保健、休闲疗养、温室、养殖、农业种植、纺织印染、食品加工等方面。
地热资源的开发利用可带动供暖、餐饮、旅游度假等行业的发展，可大量带动社会就业，是一个新兴的产业。
加快地热资源的综合开发利用，对于改善环境，促进生态建设，提高人民群众生活质量都有重要的意义。
三、地热资源勘查与开发利用注意问题在地热勘查中，应全面收集工作区及其周边已有地质资料，而实际工作中，由于许多地质资料存放于不同的行业，所以尽可能全面收集权威资料。
统筹规划，分步实施，避免重复前人的工作，才能提高勘查效率。
充分利用好红外遥感成果，采用先进物探设备，结合地质情况，综合分析，选择适宜的手段、设备，有效实施野外调查及钻探，避免依据不足，匆忙钻探，从而提升勘查效果。
地热能源开发利用的最新技术进展如何
地热能源开发利用的最新技术进展如何在全球能源需求不断增长和对清洁能源的迫切追求下，地热能源作为一种可持续、稳定且潜力巨大的能源形式，正受到越来越多的关注。
近年来，地热能源开发利用领域取得了一系列令人瞩目的技术进展，为其更广泛的应用和推广奠定了坚实基础。
增强型地热系统（EGS）技术的突破是其中的一大亮点。
传统的地热资源开发主要依赖于自然形成的地热储层，而 EGS 则通过人工手段创造或增强地热储层的渗透性和传热性能。
这一技术通常包括水力压裂、化学刺激等方法，以增加岩石的裂隙和孔隙度，从而提高地热流体的流动和热量提取效率。
EGS 使得在原本不具备经济开发价值的地区获取地热能源成为可能，大大拓展了地热资源的可利用范围。
深井钻探技术的不断改进也是推动地热能源发展的重要因素。
为了获取深层高温的地热资源，钻探深度和精度的要求日益提高。
新的钻探技术采用了更先进的钻头材料和设计，能够在高温高压的环境下保持稳定性能，同时提高钻探速度和减少钻探成本。
此外，随钻测量和导向技术的应用使得钻探路径更加精确，有效地避免了地质风险，提高了钻井的成功率。
地热能源的转换和利用效率在新技术的助力下得到显著提升。
例如，有机朗肯循环（ORC）技术在地热发电中的应用越来越广泛。
ORC 系统能够在较低温度的地热流体条件下实现高效发电，相比传统的蒸汽轮机发电系统具有更强的适应性。
同时，联合循环发电技术将地热蒸汽和热水的能量充分利用，进一步提高了能源的综合利用率。
在热能直接利用方面，新型的地热热泵技术不断优化，能够在更广泛的温度范围内提供高效的供暖和制冷服务，大大降低了建筑能耗。
智能监测和控制系统在地热能源开发中发挥着日益重要的作用。
通过在井口、管道和设备上安装传感器，实时采集温度、压力、流量等关键参数，并利用大数据分析和人工智能算法进行预测和优化。
这不仅有助于及时发现和解决潜在的问题，保障地热系统的稳定运行，还能够根据能源需求和市场价格动态调整运行策略，实现经济效益的最大化。
地热能源开发利用的最新技术进展如何
地热能源开发利用的最新技术进展如何地热能源作为一种清洁、可再生的能源，近年来在开发利用方面取得了显著的技术进展。
首先，增强型地热系统（EGS）技术的发展引人注目。
传统的地热资源开发往往依赖于自然形成的高温水热系统，而 EGS 则通过人工手段创造地热储层，大大拓展了地热资源的可利用范围。
其工作原理是在地下较深且渗透性较差的岩石层中，通过水力压裂等技术手段增加岩石的裂隙和渗透性，然后注入水并使其在岩石中循环，吸收热量后再提取出来用于发电或供暖。
这一技术的突破使得那些原本不具备地热开发条件的地区也有可能利用地热能源。
在钻井技术方面，也有了重大的改进。
先进的钻井设备和工艺能够钻取更深、更复杂的地热井，提高了地热资源的开采效率。
例如，定向钻井技术可以让地热井沿着特定的方向钻进，更好地到达地热储层；而高温钻井技术则能够应对地下深处的高温环境，保证钻井作业的顺利进行。
同时，新型的钻井材料和钻头设计也延长了钻井设备的使用寿命，降低了钻井成本。
地热能源的转化技术也在不断优化。
地热发电方面，除了传统的干蒸汽发电和闪蒸发电技术，二元循环发电技术逐渐得到广泛应用。
这种技术利用低沸点的有机工质，能够更有效地利用中低温地热资源进行发电，提高了能源的利用率。
此外，联合循环发电技术将地热发电与其他能源发电方式相结合，进一步提升了发电效率和稳定性。
在地热供暖方面，热泵技术的发展使得地热能源的利用更加高效和灵活。
地热热泵通过从地下浅层土壤或地下水中吸收热量，为建筑物提供供暖和制冷服务。
与传统的供暖方式相比，地热热泵具有节能、环保、运行成本低等优点。
而且，随着智能控制技术的应用，地热热泵系统能够根据室内外温度和用户需求自动调节运行状态，实现更加精准的能源供应。
在资源评估和监测技术方面，借助于地质勘探、地球物理探测、数值模拟等手段，能够更准确地评估地热资源的储量和分布情况。
同时，通过实时监测系统，可以对地热开采过程中的温度、压力、流量等参数进行监测和分析，及时调整开采策略，确保地热资源的可持续利用。
化学刺激技术在增强型地热系统中的应用：理论、实践与展望
化学刺激技术在增强型地热系统中的应用：理论、实践与展望刘明亮;庄亚芹;周超;朱明成;张灿海;朱永强;谭龙;骆进;郭清海【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2016(038)002【摘要】the only EGS projects (Fenton Hill in America and Soultz in France ) applying chemical stimulation technology in the world were introducedand summarized.On this basis,several suggests and expectations about chemical stimulation in EGS were also proposed,hoping to provide a reference for the scientific research and project implementation of EGS in China.%干热岩作为清洁的可再生能源是地热能未来开采和利用中最具潜力的部分,具体的开发工程技术称为增强型地热系统(EGS,Enhanced Geothermal System)。
化学刺激技术作为水力压裂的一种辅助方法,具有成本低、风险小的特点,在完善储层改造方面具有重要作用。
综述了国内外 EGS 关于化学刺激研究的相关文献,介绍了化学刺激技术的理论基础及常用的几种化学刺激剂(传统酸、缓速酸、螯合剂和CO2化学刺激剂),并对世界上仅有的几个使用化学刺激技术的 EGS 工程(美国Fenton Hill 和法国 Soultz 干热岩项目)进行了介绍和总结,在此基础上提出了化学刺激剂在增强型地热系统中的研究建议及应用展望,以期为中国未来 EGS 的科学研究和项目实施提供参考。
【总页数】10页(P267-276)【作者】刘明亮;庄亚芹;周超;朱明成;张灿海;朱永强;谭龙;骆进;郭清海【作者单位】中国地质大学武汉地质调查研究院，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉环境学院，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉环境学院，湖北武汉430074;国家电力投资集团黄河上游水电开发有限责任公司，青海西宁 810008;国家电力投资集团黄河上游水电开发有限责任公司，青海西宁 810008;中国地质大学武汉工程学院，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉工程学院，湖北武汉430074;中国地质大学武汉工程学院，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉环境学院，湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】P314.2;TK521【相关文献】1.理论实践一体化教学模式在有机化学教学中的应用——蛋白质化学性质的教学设计 [J], 黄群荣2.理论实践方法——21世纪第二个10年中国教育技术研究的趋势展望 [J], 任友群3.化学中的虚拟现实技术及其在光谱分析化学中的应用展望 [J], 应海;杨芃原;王小如;黄本立4.强化学习理论在电力系统中的应用及展望 [J], 余涛;周斌;甄卫国5.化学刺激技术在干热岩储层改造中的应用与最新进展 [J], 冯波;许佳男;许天福;李胜涛;宋丹;陈明涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用二氧化碳作为工作流的增强型地热系统(EGS)——用于再生能源和碳储存的新方法
利用二氧化碳作为工作流的增强型地热系统（EGS）——用于再生能源和碳储存的新方法【摘要】为应对二氧化碳减排需求，布朗2000年提出了新的增强型地热系统（EGS）的概念，即利用二氧化碳替代水作为热传导流。
这样不但达到了二氧化碳地质储存的目的而且还带来了附加效益。
根据他的建议，我们评价了热物理学性质，进行了数字模拟，针对用二氧化碳作为工作流设计的热储层，我们探讨了流体动力学和热传输问题。
我们发现，开采热碎岩的热量，二氧化碳比水的作用要大一些。
就井液压而言，二氧化碳还可以提供某些优势，与水相比，由于它的压缩性和膨胀性，二氧化碳将增加浮力，降低冲洗液循环系统附加的能量消耗。
CO2 -EGS 系统在热与液压方面是有潜力的，较大的不确定性主要是水流与岩石之间相互化学作用。
用二氧化碳作为注入流体的EGS系统对于进一步调查研究极具吸引力。
【关键词】增强型地热系统二氧化碳数值建模1 概述地热能资源基础是巨大的，但是，它的可再生资源的开发是受热液系统限制的，该系统天然存在的破裂网可以进行流体循环并且允许吸收的这些热液流通过钻孔产生地热。
大多数地热资源都存在于缺少裂隙渗透性和流体循环的岩层中，提出这种“增强的”或者“设计的”地热系统概念，目的是利用以下方式开采这些地热能资源：（1）通过水力压裂或者水力击破为岩石渗透性创造条件，包括通过钻孔的液体注入，以触发现有的岩石裂隙或者造成新的裂隙；（2）通过这些裂隙网络，依靠注入的系统和钻井建立并维持液体循环，为此热能才得以被输送到地表为人类使用。
在美国试图开发EGS以前，日本、欧洲和澳大利亚都使用水作为热传输液体。
水的许多特点适合于成为这一目的媒介，但是，水还有很多的缺点。
水不适合这一目的的特征是，水对于很多岩石矿物溶解力很强，特别是在温度升高时，这种溶解能力更强。
热岩裂隙中注入水引起很强的改变裂隙渗透性的分解作用和沉淀作用，这样使得人们用惯用的方式运行EGS储集非常困难。
此外，在许多区域，包括美国西部，水是稀有的、珍贵的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学刺激技术对增强型地热系统（EGS）热储层改造作用研究随着社会经济的高速发展,能源和环境问题日益受到人们的关注。
地热资源作为一种清洁可再生资源,空间上分布广泛,目前已成为重点研究的新型资源之一。
地热资源主要分为水热型和干热岩型。
增强型地热系统(Enhanced Geotherma1 Systems,EGS)是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中
经济地采出深层热能的人工地热系统,即从干热岩中开发地热的工程。
热储层岩体天然情况下渗透率很低,往往需要进行人工改造,改造后EGS热
储层中裂缝的发育与连通情况是控制热能提取的关键。
化学刺激,是以低于地层破裂压力的注入压力向井附近裂隙注入化学刺激液,依靠化学刺激液的化学溶蚀作用来增加地层的渗透性。
在刺激过程中,刺激液与岩体矿物发生化学反应,扩大与之接触岩石的孔、缝、洞,可有效增加井附近裂隙通道的渗透率,改善热储层渗流条件,提高EGS产能。
本次研究根据松辽盆地营城组火山岩特性及热储层地质条件,采用室内实验和数值模拟相结合的方法,以我国EGS潜在研究目标层—松辽盆地营城组火山岩为研究对象,探讨不同化学刺激液配方及工程控制模式对热储层的改造效果,明确
EGS储层化学刺激过程中的反应机理。
在此基础上对传统化学刺激技术工艺进行改进,并研发新型化学刺激液配方,增强对EGS储层的人工改造效果。
该研究对我国EGS示范工程的开展具有重要的理论和实际意义。