北京市地热资源开发利用状况
北京暖气发展历程

北京暖气发展历程北京暖气发展历程:从燃煤供暖到清洁能源供暖随着冬季的到来,北京市民开始关注供暖问题。
作为我国首都,北京市的供暖发展历程可谓是一部民生改善的历史。
从最初的燃煤供暖到如今的清洁能源供暖,北京暖气发展历程见证了我国供暖技术的进步和环保意识的提高。
一、燃煤供暖时代上世纪50年代,北京市开始大规模建设住宅小区,供暖成为迫切需要解决的问题。
当时,北京市的供暖主要依靠燃煤锅炉,这种方式虽然能满足供暖需求,但污染严重,对环境造成很大影响。
此外,燃煤锅炉的运行效率较低,能耗较高。
二、集中供暖时代上世纪80年代,北京市开始推广集中供暖方式。
这种方式将锅炉房集中建设在小区附近,通过管道将热水或蒸汽输送到居民家中。
集中供暖提高了供暖效率,降低了能耗,减轻了环境污染。
同时,北京市政府开始对供暖设施进行改造,提高供暖质量。
三、清洁能源供暖时代进入21世纪,随着环保意识的提高,北京市政府开始大力推广清洁能源供暖。
清洁能源供暖主要包括太阳能、地热能、风能等可再生能源,以及天然气等清洁化能源。
这种方式既能为居民提供温暖,又能减少环境污染,实现可持续发展。
1. 太阳能供暖:北京市政府鼓励居民安装太阳能热水器,利用太阳能为家庭提供热水。
太阳能热水器具有清洁、环保、节能等优点,逐渐成为家庭供暖的首选。
2. 地热能供暖:北京市拥有丰富的地热资源,地热能供暖逐渐得到推广。
地热能供暖利用地下稳定的温度,通过地热泵等设备将热量提取出来,为建筑物供暖。
3. 风能供暖:北京市政府积极发展风能资源,通过建设风力发电厂,将风能转化为电能,再通过电采暖设备为居民供暖。
4. 天然气供暖:北京市政府推广天然气供暖,鼓励居民使用天然气壁挂炉等设备供暖。
天然气供暖具有清洁、高效、节能等优点,受到广泛欢迎。
四、智能化供暖时代近年来,随着科技进步,北京市开始推广智能化供暖。
智能化供暖通过互联网、大数据等技术,实现供暖设备的远程控制、智能调节等功能。
地热能开发利用现状与前景分析
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地热能开发利用现状与前景分析1. 引言1.1 地热能开发利用的重要性地热能的开发利用具有重要的战略意义和深远影响。
在当前全球能源环境日益紧张、气候变化问题日益突出的情况下,加大地热能的开发利用力度,推动地热能技术的创新与完善,将为我国节能减排、建设低碳环保的社会做出重要贡献。
【字数:221】1.2 地热能开发利用现状分析在发达国家如冰岛、美国等,地热能开发利用已经较为成熟,形成了一定规模的地热发电和地热供热系统。
这些地区通过地热能源的利用,实现了对传统化石燃料的替代,减少了温室气体的排放,达到了环保和节能的目的。
在一些发展中国家,地热能开发利用仍面临着一些挑战和困难。
由于地热能资源分布不均匀,开发利用难度较大;缺乏相关技术和资金支持也是制约地热能开发利用的因素之一。
地热能开发利用的现状是多样化的,发达国家已经取得了一定的成就,而发展中国家仍需要进一步努力。
未来,随着技术的进步和政策的支持,地热能开发利用的前景将更加广阔,有望成为一种重要的清洁能源。
1.3 地热能开发利用前景展望地热能资源丰富,具有分布广泛、规模巨大的优势。
全球范围内,地热资源分布广泛,几乎遍布各大洲,包括热液资源、干热岩资源等多种类型。
热液资源蕴藏量巨大,有利于规模化开发利用,为地热能产业的发展提供了坚实基础。
随着技术的不断进步和成本的降低,地热能开发利用前景更加广阔。
随着地热能开发利用技术的不断创新,地热发电效率不断提高,成本不断下降,同时地热能在城市供暖、工业生产等领域的应用也将更加广泛。
未来,地热能产业将迎来更加繁荣的发展前景,为全球能源结构调整和环保战略实施提供重要支持。
2. 正文2.1 地热能的来源和特点地热能是一种利用地壳内部地热能量的可再生能源。
其主要来源于地球内部的热核聚变反应、地热循环和地质作用。
地热能具有稳定性、持续性和高效性的特点,不受气候影响,可以实现全天候、全季节的能源供应。
地热能开发利用的技术路线主要包括地热资源勘查、地热井建设、地热循环系统建设和地热能利用设备安装。
北京小汤山地热资源勘查开发利用规划
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小 汤 山地热 田中心 位 于北京 市 昌平 区小 汤 山 镇辖 区 内, 地质 构 造 上处 于北 西 向 的南 口 一孙 在
河断裂与北东向的黄庄 一 高丽营断裂交汇以北至
山前 的 三 角 地 带 , 理 坐 标 为 东 经 : 1。 1 地 16 2 ~
1 6 2 北 纬 :0 73 ” 0 1 0 , 地 块 是北 1 。9 , 4 。 0 ~4 。0 3 ”此
地 区 ) 始 钻 井 开 采 隐 伏 区 的 地 热 资 源 。 由此 , 开
各庄 、 燕丹北) 西北 至阿苏卫 、 , 小香 屯南 、 官庄 西
一
线, 面积 约 8 . m , 65k 多为 小 汤山镇 管辖 。
规划适用期为 20 2 2 年。在此之后 , 06~ 0 0 依
据开发利用情况及动态监测结果再进行相应修改
河 断 裂 与北 东 向 的 黄庄 - 高丽 营断 裂 交 汇 以北 至 山前 的三 角地带 划 归 为 小 汤 山 地 热 田 , 田面积 热 16m 。此 后 , 规 划 区 内 , 续 勘 查 开 发 了部 4k 在 陆 分地 热深井 , 大 勘 查 深 度 已超 过 30 m。为 规 最 00
1 1 编 制规划 的 主要依 据 : .
其他地区被青白口系 、 寒武系、 侏罗系和第 四系所
覆 盖 , 板埋 藏 深 度 由西 北 至东 南 渐 增 至 3 0 m 顶 00
( )北京市小汤山地热资源评价报告 ; 1
( )北京 小 汤 山镇 镇 域规 划 ; 2 ( )北京 市 昌平 区政 府 申报 小 汤 山《 国 温 3 中 泉之 乡》 。 文
(99~ 04年 间 ) 增地 热井 2 19 20 新 5眼 , 每年 以 5~ 6眼 的速度 递增 , 北 京 地 热 井 增 长 速 度 最 快 的 是
北京市地热资源开发利用及远景分析
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北京市地热资源开发利用及远景分析摘要:文章简要追溯了北京市地热资源勘查开发的历史。
详细叙述了北京地区深层地热资源开发利用的现状,分析了热储层主要为蓟县系雾迷山组和铁岭组以及奥陶系地层,热储层的顶板温度一般在25~80℃之间,地温梯度在2~2.5℃/100m之间的地区,北京市平原区分布范围较广;根据掌握的资料将北京市平原区(包括延庆盆地)具备地热开发利用条件的地区分为十个地热田及远景区;通过对地热田内的监测井的水位动态观测及开采量的统计看出,热储压力(水位)的变化主要受开采量的影响;北京市平原区受地质构造影响地热水产生了几个不同的补、径、排体系,地热水在运移过程中其各阴阳离子的组份含量发生着变化,从而使水化学类型发生了过渡性的变化。
北京地区储层顶板埋深4000m以浅2578.38km2面积内的地热资源量为70130.44×1012 kj,资源量、静储量及可开采量较为可观,开发利用潜力较大,每年可开采地热水约7775.15万m3,最后,对未来北京市地热资源开发提出了远景分析,并给出了开发利用的建议。
关键词:地热资源;地热田;热储层;地温场;地温梯度;地热资源量中图分类号: p314 文献标识码: a 文章编号:序言:1956年,我国地质人员在苏联专家的指导下圈定了不足1km2的温度较高的中心区及6km2的温度较低的外围区,提交了《昌平县小汤山热矿泉水文地质勘测总结报告》,标志着我国地热勘勘查工作的开始。
到了1970年,李四光倡导地热开发,“将地热把开采热水与采煤、石油放在同等地位”。
1971年在没有温泉露头的条件下,首先在氧气厂和天坛公园打出了地下热水,取得了成功,之后不断扩大成果,至1978年打成地热井27眼,并先后提交了《北京市区热矿水水文地质勘探年度研究报告》、《北京市东南城区地下热矿水水文地质勘察总结报告》等。
特别是1997年之后,由于城市经济的发展和对环境质量要求的提高,以及勘探技术水平的进步,北京地区地热资源开发进入一个新的阶段,地热井数量快速增加。
我国地热能开发利用现状与未来趋势
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我国地热能开发利用现状与未来趋势摘要:随着全球能源需求的持续增长,化石能源的使用导致过量温室气体的排放,对气候环境造成了严重的负面影响,极易产生暴雨、干旱、台风等极端灾害天气。
我国政府承诺了“双碳”目标,为应对全球气候环境的变化做出更大的贡献。
推动可再生清洁能源的发展是实现这一目标的重要途径,且清洁能源属于国内能源,不依赖于进口,有利于维护国家能源的安全与独立。
可再生清洁能源如风能、太阳能和地热能被认为是零碳清洁能源,其中地热能因其广泛性、便捷性和稳定性而倍受关注。
然而,地热能的开采面临着前期投资成本大,利用规模小,风险高易引发地下水位下降和水体污染等问题。
关键词:地热能;开发利用;现状;未来趋势引言自然资源部浅层地热能重点实验室(以下简称实验室)前身为原北京市地勘局浅层地热能实验基地,始建于2009年;2014~2018年依托北京市财政资助的“北京市浅层地热能可持续利用研究及示范工程建设”项目,完成初步建设;2021年7月,获批自然资源部重点实验室,成为我国浅层地热能领域首个省部级重点实验室。
近年来,实验室面向国家新能源与可再生能源发展、科技创新发展的战略目标和重大需求,开展了大量战略性、前沿性的浅层地热能应用基础研究,并推动一系列关键技术获得突破,为我国浅层地热能的高效、可持续、大规模开发利用提供了科技支撑。
1.地源热泵系统的概述地源热泵系统是利用浅部地热能的最佳方式,可将废弃地下水作为地热资源和热能储存的介质,为工业、商业和住宅提供热水、供暖或制冷。
根据利用对象不同,热泵系统可分为:地下水热泵、土壤耦合热泵和地表水热泵。
热泵(HP)是这些系统能量转换的关键一环。
热泵通过压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和制冷剂运行整个循环,以实现能量转移至用户或地下水的目的。
夏季循环时:首先,冷凝器中的高温高压液态制冷剂被减压,通过膨胀阀节流后进入蒸发器,变为低温低压液态制冷剂。
随之,低温低压液态制冷剂吸热后成为低温低压气态制冷剂,进一步被压缩机压缩为高温高压气态制冷剂。
北京平原区西北部大地热流与深部地温分布特征
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北京平原区西北部大地热流与深部地温分布特征雷晓东;胡圣标;李娟;姜光政;杨全合;李巧灵【摘要】北京平原区蕴藏着丰富的中-低温水热型地热资源,其西北部分布着小汤山地热田和京西北地热田,两大地热田以南口—孙河断裂带为界.地热田及其外围地区基础的地热地质研究工作较少.为给地热学研究和地热资源精细勘探提供科学依据,本文基于前人23眼钻孔的温度测量数据以及近期完成的548件热导率和100件放射性生热率实测数据,研究了区域大地热流和0~4 km深部地温特征.结果表明:(1)研究区现今地温梯度为11.31~94.89℃·km-1,平均值为31.79℃·km-1;岩石热导率为0.895~5.111 W· (m·K)-1,放射性生热率为0.257~2.305μW·m-3,大地热流为48.1~99.1 mW·m-2,平均值为68.3 mW·m-2,热流的分布受基底形态和断裂构造控制.研究区东部南口—孙河断裂带两侧小汤山和郑各庄地区为高热流异常区,中部马池口地区也存在局部高热流异常区.(2)在南口—孙河断裂带的不同位置,不同深度地层温度差异明显,体现出区域现今地温场不只受控于该活动断裂,更是多期次构造事件复合叠加的结果.(3)南口—孙河断裂带南侧存在两处有意义的较高地温异常区,分别为郑各庄异常区和马池口异常区,其中马池口异常区是未来地热开发利用有一定潜力的地区.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2018(061)009【总页数】14页(P3735-3748)【关键词】热流;地温梯度;热导率;生热率;南口—孙河断裂;北京【作者】雷晓东;胡圣标;李娟;姜光政;杨全合;李巧灵【作者单位】北京市地质勘察技术院,北京 100120;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;北京市地热研究院,北京 102218;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;北京市地质勘察技术院,北京 100120;北京市地质勘察技术院,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】P3140 引言地热资源是一种清洁环保的可再生能源,具有储量大、分布广、稳定性好、可循环利用等特点,已成为可再生能源家族中不可缺少的一员.世界能源危机的发酵,环保压力的增加,勘探技术的进步等大大促进了地热资源的开发利用(黄少鹏,2014;Boyd and Lund, 2015;Gondal et al., 2017).大地热流、地温梯度、热导率和放射性生热率是地热学研究、地热资源勘探与评价的重要参数(Shi et al,2003;饶松等,2016;唐晓音等,2016).北京平原区蕴藏着丰富的中低温水热型地热资源,经勘查圈定了小汤山、京西北、东南城区等十大地热田,总面积为2760 km2(宾德智等,2002).这些地热田与中国东部沉积盆地中的其他地热田相似,具备良好的“源、通、储、盖”条件(陈墨香等,1990;张德忠等,2012;郭世炎和李小军,2013).为缓解雾霾,北京地区对地热能的需求十分强烈,目前地热的勘探开发已延伸至传统地热田内的复杂构造地区或其外围,这些地区地热地质条件复杂,存在诸如热储层埋藏深、断裂构造错综复杂、侵入岩在热储层中穿插、火山岩覆盖层厚度变化大等问题.这些问题的探索有赖于精细的地球物理勘探和系统的地热地质构造研究工作的不断深入.北京平原区西北部处于华北地台燕山台褶带内,以NW向的南口—孙河断裂为界,断裂东北侧为小汤山地热田,西南侧为京西北地热田.小汤山地热田勘探开发始于上世纪80年代,其热储层埋藏较浅(一般小于1000 m),地热地质条件相对简单,研究成果较多(刘瑞德,2008;何铁柱,2012;徐巍,2016).京西北地热田开发利用程度相对较低,近年来在热田东北部郑各庄地区实施的地热井井底温度可达80 ℃左右(2000~3000 m深度),显示了较好的地热异常(刘宗明等,2014;马静晨,2016),但造成异常的原因并不十分清楚.两大地热田的西部及其外围地区属地热地质构造复杂地区,地热开发利用及研究工作均较少.这些地区同属南口—孙河断裂带不同区段,其地热异常有无成因联系?本文基于前人的钻孔温度测量数据以及近年来作者测试完成的热导率和放射性生热率数据,研究了地温梯度、大地热流和0~4000 m深度地温分布特征,揭示了这一地区地热开发利用深度范围内的热状态,为这一地区地热学研究和地热资源勘探提供了基础数据和科学依据.1 地质背景北京市平原区西北部在大地构造位置上属于中朝准地台燕山台褶带内密怀中隆断(Ⅲ2)和西山迭坳褶(Ⅲ5)的结合部位.两个三级构造单元以南口—孙河断裂(图1,F1)为界.南口—孙河断裂是北京地区规模最大的一条NW向第四纪活动断裂带(张培震等,2013;陈长云,2016;嘉世旭等,2005),大量研究表明,该断裂在北京平原区表现为枢纽特性,其NW段自昌平南口至北七家,断面倾向南西,控制了马池口—沙河第四纪凹陷的发育,且是小汤山地热田和京西北地热田的分界断裂(柯柏林,2009;张磊等,2016).本次研究区范围为116°03′~116°25′E,40°06′~40°15′N,覆盖了该断裂的NW段.在此区域南口—孙河断裂截切了燕山早期形成的北小营—昌平向斜和一系列NE向断裂.区域上热储层以蓟县系雾迷山组白云岩为主,在南口—孙河断裂以北,热储层埋深一般小于200 m;断裂以南埋深变化大,从几百米至2000多米不等.在影壁山逆冲断裂以东,化庄至西沙屯一带,因蓟县系推覆到侏罗系之上,热储层呈现“双层结构”.盖层为第四系松散层、白垩系和侏罗系火山岩、石炭—二叠系砂页岩和青白口系砂页岩等,不同区域盖层组合型式差异较大;研究区西部南口至马池口一带形成的第四纪断陷盆地沉降中心第四系厚度大于800 m,加上北小营—昌平向斜核部分布有几百米至数千米厚的火山岩地层,构成了良好的隔热盖层.马池口以东至沙河、郑各庄一带,第四系盖层厚度略变薄,同时也缺失中生代地层.研究区南部和西南部燕山期侵入岩如阳坊花岗岩、花塔石英二长岩、葛村闪长岩等岩体形成了热储层的隔水边界(雷晓东等,2016).区内地热孔平均孔深2800 m,平均出水温度54 ℃,热水主要来源于西山高崖口—南口和北山十三陵—桃峪口两大岩溶水系统大气降水补给(郭高轩等,2011).图1 研究区基岩地质构造及测温钻孔分布图红色线表示断裂;F1:南口—孙河断裂;F2:南口山前断裂;F3影壁山断裂;F4西沙屯断裂;F5:沙河断裂;F6:郑各庄断裂;F7:小汤山断裂;黑色方框表示研究区;蓝色点表示测温钻孔.Fig.1 Tectonic background of survey area and locations of temperature-loggingboleholesThe red lines are faults; F1: Nankou-Sunhe fault; F2: fault in front of Nankou; F3: Yingbishan fault; F4: Xishatun fault; F5: Shahe fault; F6: Zhenggezhuang fault; F7: Xiaotangshan fault; The black box outlines the study area; blue dots represent temperature-logging boreholes.2 岩石热物性参数2.1 热导率岩石的热导率是进行热流和深部温度计算的重要参数.本次收集到研究区4眼钻孔(ZK2、ZK3、ZK6和ZK7)共16块岩心进行了热导率测试,样品深度范围为99~1215 m.因钻孔岩心资料过少,采集了548块周边山区标准地层剖面上前新生界全系列露头样品,开展了系统的热导率测试工作.测试工作是在北京市地热研究院完成的,使用的仪器是瑞典Hot Disk 热常数分析仪.热导率值按照不同时代和不同岩性进行了分类整理,并计算得到了地层厚度加权平均热导率,建立了前新生界地层热导率柱(表1).本区岩石平均热导率为1.853~5.111 W·(m·K)-1,白云岩热导率最高,火山岩最低,不同岩性岩石的热导率直方图和箱线图分别见图2和图3.地层平均热导率方面,蓟县系最高,平均值大于5.0 W·(m·K)-1,侏罗系、二叠系、石炭系、奥陶系、青白口系和长城系热导率为3.0~4.0 W·(m·K)-1,白垩系、寒武系、太古界片麻岩和燕山期侵入岩地层热导率为2.0~3.0 W·(m·K)-1.根据统计,作为热储层的蓟县系雾迷山组白云岩是全区热导率最高的地层,平均值达5.111 W·(m·K)-1,而作为盖层的页岩、砂岩、泥岩和火山岩等地层以及侵入岩、结晶基底的热导率值均较低.表1 研究区前新生界岩石地层热导率柱Table 1 Thermal conductivities of lithostratigraphy in the study area地层岩性样品数(块)范围/(W·(m·K)-1)均值±标准偏差/(W·(m·K)-1)平均热导率/(W·(m·K)-1)白垩系流纹岩、粗安岩、凝灰岩161.232~2.3612.054±0.2482.054侏罗系粗安岩、凝灰岩101.873~3.4942.625±0.562火山角砾岩101.563~3.6542.318±0.663砾岩212.685~5.7494.254±0.951凝灰质砂岩、砂岩241.871~3.4212.798±0.450玄武岩122.251~2.7932.572±0.1833.111二叠系粗砂岩43.766~4.5064.069±0.312砂岩82.612~3.3972.945±0.2993.319石炭系粉砂岩42.665~3.3143.039±0.275砂岩102.130~3.6933.135±0.523页岩61.195~3.3692.649±0.7943.215奥陶系灰岩302.865~5.2734.084±0.8083.855寒武系灰岩272.648~4.7083.324±0.000泥岩131.836~3.5902.869±0.4272.968青白口系粉砂岩51.934~3.1892.465±0.524泥灰岩102.449~3.7923.309±0.500砂砾岩43.901~5.0074.241±0.515砂岩63.188~5.8374.797±0.939页岩52.606~3.8323.355±0.4663.339蓟县系白云岩483.833~6.3275.111±0.628页岩141.532~2.8542.395±0.3725.058长城系白云岩171.664~5.9093.922±1.093粗安岩、凝灰岩、玄武岩51.548~2.3411.871±0.327粉砂岩101.302~5.2593.457±1.384灰岩53.348~4.4763.946±0.491砂岩102.406~4.8303.269±0.825石英砂岩182.157~5.9294.455±1.391石英岩52.980~5.5173.945±1.292页岩41.514~2.1371.853±0.2573.929太古界片麻岩、斜长角闪岩191.769~3.0802.526±0.3562.526侵入岩白岗岩152.461~3.1322.845±0.359黑云母花岗岩301.813~2.3442.122±0.140中粒二长花岗岩151.781~2.6272.323±0.214似斑状二长花岗岩152.403~2.7622.582±0.102角闪花岗岩152.058~2.1592.108±0.031细粒花岗岩92.677~3.3082.964±0.172中粒花岗岩72.142~3.1252.718±0.3422.427岩石热导率测试时与其深埋在地下时的环境条件是不同的,从而导致实际岩石热导率值与实验测定值之间存在差异,故而在热流计算时应考虑是否需要对实测数据进行校正.影响岩石热导率的主要因素有:矿物成分、孔隙度、温度、压力、孔隙饱水度等.岩石热导率随压力增加而升高,随温度增加而下降;在一定程度上,两者可以互相抵消(胡圣标和黄少鹏,2015),故可暂不考虑热导率的温压校正,而只考虑孔隙度对热导率的影响.岩石都具有孔隙,地下热传导是在饱水情况下发生的,而岩石热导率是干燥的情况下进行测量,孔隙中所赋存的主要是空气而不是水,空气和水的热导率有很大差异,通常需要对岩石热导率进行饱水校正,校正系数一般取1.1~1.4(徐明等,2011).本区侏罗-白垩系火山岩之上覆盖较厚的新生界,岩性较致密,压实程度较高,孔隙度小,校正系数取1.1.石炭-二叠系和青白口系页岩以及奥陶-寒武系灰岩、蓟县系和长城系白云岩均坚硬致密,故不作校正.图2 岩石热导率直方图(a) 全部样品; (b) 灰岩; (c) 白云岩; (d) 火山岩; (e)砂岩; (f) 砾岩; (g) 泥岩; (h) 页岩; (i) 片麻岩; (j) 侵入岩.Fig.2 Histograms of thermal conductivities in Beijing area(a) All samples; (b) Limestone; (c) Dolomite; (d) Volcanics; (e) Sandstone; (f) Conglomerate; (g) Mudstone; (h) Shale; (i) Gneiss; (j) Intrusive rock.图3 不同岩性热导率参数箱线图(分位符代表:最大值、75%、中位数、25%、最小值)Fig.3 The boxplot of Thermal conductivity (Division character means: Maximum, 75%, the median, 25% and the minimum value)2.2 生热率本次工作收集了100件岩石样品(包括17件岩心、66件岩屑和17件露头样),在核工业北京地质研究院进行了U、Th和K2O测试,利用下式(Rybach,1976)计算了地层的放射性生热率(A),结果见表2.A=10-5ρ(9.52Cu+2.56CTh+3.48Ck)(1)式中,ρ是岩石密度(单位:kg·m-3);Cu、CTh、Ck分别为放射性元素U、Th和K的含量,单位分别为(×106)、(×106)、%.表2 放射性生热率Table 2 Radiogenic heat production rate序号地层岩性样品数(块)均值±标准偏差/(μW·m-3)1K凝灰岩、流纹岩111.022±0.2522J凝灰岩、砂岩181.483±0.5803C-P砂岩、页岩42.305±0.6774O灰岩50.257±0.0605∈灰岩、泥灰岩70.799±0.5956Qn砂岩、页岩42.008±0.0957Jx白云岩230.534±0.3328Ch砂岩、页岩、白云岩50.888±0.7799Ar片麻岩30.558±0.09510r侵入岩171.342±0.1953 钻孔测温与地温梯度钻孔温度测量是了解地下温度场的最直接方法,是地热研究的基本方法之一;温度数据一般包括稳态连续温度、井底温度(bottom hole temperature, BHT)、试油温度(drill stem temperature, DST)等(Beardsmore and Cull, 2001).稳态连续温度是指在钻孔热平衡时间以后进行系统测温而获得的温度数据,代表了研究区真实的地温状况,这种测温资料最可靠、精度最高,是地温场研究最关键的资料,但获取困难,资料相对较少(余恒昌,1991);井底温度是在钻井过程中,泥浆停钻循环相对短的时间内测得的,该温度受到泥浆循环扰动,但井底温度扰动时间短,恢复快,是稳态连续温度的重要补充.本次地温梯度的计算主要依据区内22眼地热孔和岩溶水勘探孔的稳态连续温度和孔底温度测量数据,部分数据来源于吕金波(2004).对于有稳态连续温度数据的钻孔来说,不同地层的地温梯度可以由钻孔测温特定深度段内温度-深度数据的线性回归来求取,如ZK2(见图4).而对于无稳态测温数据但有孔底温度数据的钻孔,使用孔底温度数据估算.取北京地区恒温带平均深度25 m,温度12.5℃(卫万顺等,2010),推算出各测井段的地温梯度(表3).经计算,研究区钻孔测温井段内的地温梯度(表3,ZK1~ZK30,G)为11.31~94.89 ℃·km-1,平均值为31.79 ℃·km-1,从测温曲线看,本区地层呈现明显的传导增温特征,浅部则受不同程度的对流影响(图4).ZK31~ZK39位于小汤山地热田,距离F7断裂带较近,地温梯度为48.79~94.89 ℃·km-1,异常值较高,孔深均小于1000 m,呈现出明显的浅部对流传热特征.其他钻孔地温梯度为11.31~34.90 ℃·km-1,平均值为18.70 ℃·km-1,这一值明显低于地壳表层正常地温梯度,分析原因是钻孔揭露蓟县系雾迷山组热储层段厚度大(统计井平均热储层厚度1120 m),热导率高(平均值达5.11 W·(m·K)-1,且距离补给区较近,层内对流活动强烈.不考虑热储层段对流影响,计算得到盖层段的平均地温梯度为24.20 ℃·km-1(表3,G′).图5为除去对流影响较大的钻孔绘制的测温井段内的地温梯度异常图,由图可见,研究区地温梯度整体呈现“南高北低、东高西低”特征,沿南口—孙河断裂带(F1)自北西向南东呈现“低-高-低-高”的特征.小汤山一带形成高地温梯度异常圈闭,异常的长轴方向与F7断裂走向相近,地温梯度一般大于30 ℃·km-1.雪山村至马池口一带、郑各庄一带也形成明显的梯度异常,异常值在20~30 ℃·km-1.其他地区一般低于20 ℃·km-1.图4 测温钻孔温度-深度曲线图(储层:Jx)(a) ZK1; (b) ZK2; (c) ZK4,ZK5; (d) ZK8; (e) ZK9,ZK11; (f) ZK14; (g) ZK15; (h)ZK18; (i) ZK20; (j)ZK23.Fig.4 Temperature-Depth curve of temperature-logging boreholes表3 测温钻孔地温梯度和大地热流计算结果表Table 3 Geothermal gradients and heat flow values of temperature-logging boreholes孔号东经北纬测温井段/mT/(℃)G/(℃·km-1)G'/(℃·km-1)Kt/(W·(m·K)-1)qs/(mW·m-2)ZK1(京昌-3)116°07'12″40°12'26″25~2204.848.5012.2027.315.1155.70ZK2(CG-K-2)116°09'34″40°13'09″0~1503.6835.4015.5027.501.9353.1ZK3(CG-K-1)116°10'15″40°13'24″0~1503.732.8013.74-5.0871.3ZK4(昌热-3)116°10'57″40°13'39″0~3315.049.7011.31- 4.7454.3ZK5(昌热-1)116°10'30″40°13'05″100~1916.8644.8017.0748.734.5077.0ZK6(CG-T-1)116°07'11″40°10'58″0~1353.8935.2617.0719.281.9360.6ZK7(CG-K-3)116°03'43″40°12'27″0~1009.9831.2919.0811.382.5858.1ZK8(昌热-4)116°15'15″40°12'40″100~370064.4014.1213.393.8254.4ZK9(昌热-2)116°16'31″40°14'58″100~380054.5011.1911.744.9555.4ZK11(昌热-8)116°15'48″40°14'19″100~3616.0856.0012.248.923.9348.1ZK12(沙热-8)116°15'40″40°09'35″1515~250046.0013.54-4.0755.8ZK13(沙热-4)116°16'05″40°08'19″100~285058.0016.1118.773.7761.3ZK14(沙热-11)116°17'07″40°08'32″550~3001.5663.3017.0719.753.8566.3ZK15(沙热-15)116°17'12″40°07'21″100~2839.861.6017.4416.533.7065.1ZK16(沙热-12)116°19'55″40°07'35″100~260072.1023.1531.943.8488.8ZK17(沙热灌-2)116°20'44″40°06'36″40~254074.4224.7727.673.5888.2ZK18(沙热-17)116°21'21″40°06'35″500~2495.1271.0023.8931.103.5584.9ZK19(沙热-3)116°21'21″40°08'38″100~2480.260.0019.3524.193.9577.1ZK20(汤热-60)116°21'16″40°09'32″100~1618.8845.5020.7030.064.4091.2ZK22(CS-K-1)116°24'41″40°12'50″50~1603.825.0013.2438.943.9251.9ZK23(沙热-21)116°20'47″40°06'41″0~1002.073.7824.7528.443.5989.4ZK25(汤热-9)116°24'17″40°08'10″0~1186.548.00 30.56-2.5079.7ZK26(汤热-33)116°23'19″40°10'09″50~2500.547.5026.02-3.8199.1ZK30(汤热-15)116°22'54″40°09'01″0~812.940.0034.90-2.6391.8ZK31(汤热-3)116°23'25″40°10'22″470.1248.5080.88---ZK32(汤热-4)116°23'36″40°10'22″541.0548.5069.76---ZK33(汤热5-1)116°22'18″40°10'14″496.4135.5048.79---ZK34(汤热-6)116°22'55″40°10'41″360.1344.3094.89---ZK35(汤热-8)116°25'04″40°09'04″752.7154.2057.30---ZK36(汤热-11)116°25'03″40°09'33″824.5061.5061.29---ZK37(汤热-13)116°24'14″40°10'09″600.4348.8063.08---ZK38(汤热-17)116°24'16″40°08'43″652.7452.3063.40---ZK39(汤热-18)116°23'42″40°10'13″616.9848.5060.81---注:T表示井底温度;G、G′分别表示测温井段内、盖层的地温梯度;Kt表示加权平均热导率,根据实测热导率计算得到;qs表示大地热流.4 大地热流及深部地温分布4.1 大地热流大地热流(Heat flow),是指单位面积、单位时间内由地球内部传输至地表,而后散发到太空中的热量.大地热流的测量是间接测量,即通过测定地温梯度和岩石热导率两个参数来确定.本文大地热流的计算采用分段法(胡圣标和黄少鹏,2015),首先选择不受地下水活动影响或影响较微弱的钻孔深度段(判断的标准是温度曲线线性回归直线与温度坐标的截距接近恒温带的温度),然后选取岩性比较均一的一个或多个井段作为热流计算段,地温梯度根据实测钻孔温度数据求取,热导率采用钻孔岩心或露头实测值按地层厚度取加权平均值,由此得到了全区大地热流计算(估算)成果(表3),并绘制了大地热流图(图6).研究区现今大地热流为48.1~99.1 mW·m-2,平均值为68.3 mW·m-2,区域分异特征明显.研究区东部南口—孙河断裂两侧,小汤山地区和郑各庄地区均为高热流异常区,热流值一般大于70 mW·m-2.中部马池口地区在南口—孙河断裂两侧也存在局部高热流异常区,热流值一般大于60 mW·m-2.中部沙河、南邵一带,热流值不高,一般在45~65 mW·m-2.西部、北部山前为低热流区,热流值一般小于50 mW·m-2.图5 研究区地温梯度(G)等值线图Fig. 5 Geothermal gradient contour map of survey area图6 研究区大地热流图Fig.6 Heat flow contour map of survey area图7 研究区不同深度地层温度图(a) -1 km; (b) -2 km; (c) -3 km; (d) -4km.Fig.7 Temperature in different depth of survey area4.2 深部地温特征目前北京平原区水热型地热资源勘探开发深度一般在4000 m以浅,研究4000 m 以浅不同深度的地温分布有现实意义.经过几十年的勘探,研究区积累了较多钻孔温度数据,但分布较不均匀,在东部小汤山一带较为集中,其次是沙河至郑各庄一带,其他地区仅为零星分布.而且钻孔深度相差较大,小汤山一带一般在1500 m以浅;沙河至郑各庄一带以及西部地区则在3000 m左右.为有效研究区域深部地温分布状况,对于相对浅部的地层温度,有钻孔控制时,用地温梯度乘以地层厚度就可以得到某一深度的温度值.而对于无测温数据的深部层位,其温度值可以采用热传导理论进行计算得到,所采用的一维稳态热传导方程为(汪集旸等,2012):T(z)=T0+q0z/K-Az2/2K,(2)式中,T(z)为计算深度z处的温度值;T0为恒温带温度,取12.5 ℃(卫万顺等,2010);q0为计算点的地表热流值,无实测值时根据热流图提取;z为计算点深度;K为0~z段内地层的热导率加权平均值;A为0~z段内岩石的放射性生热率的平均值.利用钻孔数据和2015年该区高精度地球物理探测资料建立的三维地质结构模型(作者另文发表),将不足4000 m深度的钻孔地层(包括部分虚拟孔)进行了外推.热流值利用图6提取,热导率和放射性生热率均利用本次实测值,根据式(2)计算得到了研究区4000 m以浅不同深度地温异常等值线图(图7).在-1000 m深度地温图(图7a)上可以看出存在以下几处明显的相对高温异常区,分别位于小汤山—郑各庄一带、阳坊地区、雪山村—马池口一带、南邵东部地区,1000 m深度地层温度在30 ℃以上;低温区位于北部山前及南口—流村一带、南邵—沙河一带.2000m深度的地温异常区范围变化不大(图7b),曹庄至南口一带的温度相对变高,而南邵一带相对变低.高异常区地温普遍在60 ℃以上.在3000 m深度(图7c),阳坊东部一带地温达100 ℃左右,小汤山—郑各庄一带地温80 ℃左右,曹庄—南口一带的地温也达到60~80 ℃.在4000 m深度(图7d),阳坊东部一带地温普遍在120~130 ℃之间,小汤山—郑各庄一带地温100 ℃左右,异常范围有所扩大,曹庄—南口一带的地温也达80~100 ℃.地层从浅至深南口—孙河断裂带南侧大部分地区地层温度大于北侧,北部仅小汤山地区存在较为明显的异常.5 讨论北京平原区西北部处于山前平原地带,地热异常与这一地区所处的构造和水文地质条件有关.因近靠西山、北山补给区及一系列断裂构造与山区连通性好等因素,相比于华北平原其他地区或地热田,本区地温梯度背景呈现正常略偏低状态(常健等,2016).在区域低背景下存在若干正常偏高地温梯度异常区,如南口—孙河断裂带东北侧的小汤山地区和西南侧的郑各庄地区,地温梯度异常形态与前人在此区域的研究成果一致(袁利娟和杨峰田,2017).小汤山地热田正常钻孔地温梯度为26~35 ℃·km-1,此区域对应的基底构造为小汤山背斜(图8),反映传导增温背景高于邻区;盖层厚度一般小于200 m,部分钻孔地温梯度却大于45 ℃·km-1(表3,ZK31~ZK39),推断与F7断裂(及其次级断裂)的水热活动有关,也有人认为与近东西向的小汤山—阿苏卫断裂有关(吕金波,2004).可见小汤山地热田的地温梯度异常由基底褶皱和断裂构造联合控制,是典型的传导-对流复合型地热田.研究区东南部,呈现比较宽缓的异常,F5断裂以东地温梯度逐渐升高至25 ℃·km-1左右,略高于全区背景,推测与郑各庄附近的局部基底凸起有关(图8)(刘宗明等,2014),且异常形态明显受F1和F6断裂影响.F1断裂带附近的地温梯度异常并没有其两侧高,说明断裂两侧局部基底隆起对区域地温场的改造更为显著.研究区西部,F2、F3断裂之间地温梯度存在局部异常高值区,异常中心位于南口—孙河断裂带附近,梯度最大值接近20 ℃·km-1.断裂带南侧高梯度异常与北小营—昌平向斜核部第四系及侏罗系火山岩厚度大有关,而北侧则与局部基底抬升有关.断裂带西北部为低地温异常区,梯度平均值在15 ℃·km-1左右,应与靠近西山和北山补给区浅部冷水循环强烈有关;F3~F5断裂之间梯度也存在明显的低异常,推测与影壁山断裂逆冲推覆作用导致蓟县系白云岩地层抬升浅埋,造成覆盖层较薄热量散失较快有关.可以看出研究区几处高地温梯度异常与重力异常揭示的基底凸起构造表现出良好的对应关系(图8)(雷晓东,2017).南口—孙河断裂带作为区域性活动构造,对本区地温场有一定分割作用,体现在断裂南西侧地温梯度普遍大于北东侧,同时该断裂也是水热活动的重要通道,断裂带北西段附近ZK2孔蓟县系储层地温梯度明显低于远离断裂带的钻孔(图4b),特别是在储层浅部存在明显对流;向深部储层富水性变差,地温梯度变大,呈现传导增温特点,如ZK5(图4c).由于对流传热的加入,利用稳态热传导方法计算的地层温度与实际温度有偏差,距离导水断裂越近的钻孔偏差将越大,随着深度增加,计算值与实际值的偏差将缩小.如ZK2终孔深度1503.68 m,1000 m深度计算温度为36.28 ℃,实际稳态测温的温度为34.63 ℃,相差1.65 ℃;1500 m深度温度为36.31 ℃,实际为35.23 ℃,相差1.08 ℃.南口—孙河断裂南东段切割深度远小于北西段,断裂对区域地温场的控制作用减弱,从其影响程度看在断裂北东侧要小于F7断裂,在南西侧要小于F6断裂.图8 研究区基岩埋深等值线图图中:XTSA:小汤山背斜;ZGZU:郑各庄凸起.Fig.8 Bedrock depth contour map of survey area研究区大地热流平均值为68.3 mW·m-2,明显高于中国中西部的多数低温冷盆或温盆如四川盆地、柴达木盆地、塔里木盆地等,高于中国东部平均值61.9±14.8mW·m-2,与渤海湾盆地的平均值69 mW·m-2相近(姜光政等,2016).本区热流异常受控于所处的大地构造背景,并与局部基底构造形态,岩浆侵入活动和断裂发育特征紧密相关.中生代以来,华北地区经历了大规模克拉通破坏和岩石圈减薄事件,“热岩石圈”厚度变薄,莫霍面温度达650~800 ℃,使本区具备了相对较高的热流背景(Qiu et al., 2014, 2016;He,2015).基底形态和岩石热物理性质对地温场分布影响较大.本区隆起区的基岩以蓟县系碳酸盐岩为主,热导率相对较大,而凹陷区沉积了相对较厚的沉积物,以火山岩、泥页岩为主,热导率相对较小,热导率的差异促使热流再分配,即热流向隆起区聚集而形成高温异常,在凹陷区则形成低温异常(冯昌格等,2009).本区东部与南部的高热流区以及高地温梯度分布区均与基底隆起有关,东部为小汤山背斜隆起区,南部为郑各庄古潜山构造.西部马池口一带的高热流异常区可能与南口—孙河断裂北侧局部基底断块隆起有关,距离该断裂较近的ZK4更早揭露长城系(图4c),这些地区高热流区形态与重力资料显示的基底隆起形态非常相似(图8).小汤山背斜为印支期构造,后期形成的南口—孙河断裂持续活动造成其北侧高热导率的中上元古界基底凸起埋藏变浅,改变了区域温度场,异常规模相对较大,而断裂南侧形成郑各庄一带的古潜山从规模和异常强度上看均相对北侧小汤山异常区小,这与高热导率的碳酸盐岩地层埋藏深度大有一定关系(图内钻孔储层平均埋深1473 m).沙河至南邵一带形成的低热流异常区与影壁山推覆构造(F3)造成碳酸盐岩地层埋藏浅散热较快有关.在1000 m深度(图7a),雪山村—马池口一带和郑各庄一带形成了局部高温异常区,应与热导率较低的第四系厚度大有关;南邵—百善一带也形成了局部高温异常则可能与热导率同样比较低的白垩系火山岩有一定厚度有关;阳坊东部也呈现局部高温异常圈闭,主要与第四系和隐伏岩体的热导率均较低有关.2000~4000 m 深度(图7b、c、d),阳坊岩体的增温明显,形成范围较大的温度异常区,但岩体。
北京地区地热资源潜力区划
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我国城市浅层地热能开发利用现状与趋1

我国城市浅层地热能开发利用现状与趋势慧聪空调制冷网近年来,浅层地热能开发利用得到迅速发展,成为节能减排大军中一股不可忽视的力量。
北京约有2000万m2的建筑利用浅层地热能供暖和制冷,沈阳市已超过4300万m2。
北京国家大剧院和奥运村、上海世博会等标志性工程都使用了地源热泵系统。
作为可再生能源之一,浅层地热能开发利用工作将成为城市地质工作中的重要部分,做好城市地质工作中浅层地热能开发利用工作,对生态城市建设和节能环保发展具有十分重要的意义。
一、我国浅层地热能(一)浅层地热能资源地热能是可再生的清洁能源,按照埋藏深度,200米以浅的称为浅层地热能,浅层地热能的温度略高于当地平均气温3~5℃,温度比较稳定,分布广泛,开发利用方便,具有十分广阔的开发利用前景。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,将赋存于地层中的低品位热源转化为可以利用的高品位热源,既可以供热,又可以制冷。
开发浅层地热能,可以改善我国能源消费结构,减少二氧化碳排放。
(二)我国浅层地热能应用潜力我国浅层地热能资源十分丰富。
最新数据表明,我国287个地级以上城市浅层地热能资源量为每年2.78×1020J,相当于95亿吨标准煤。
每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh,相当于3.56亿吨标准煤。
扣除开发消耗电量,则每年可节能2.02×1012kWh,相当于标准煤2.48亿吨,减少二氧化碳排放6.52亿吨。
到2015年,我国利用的浅层地热能资源量将达到4.26×1011kWh,相当于5269万吨标准煤(占我国浅层地热能可利用资源总量的14.8%)。
(三)地源热泵技术地源热泵技术的进步是带动浅层地热能开发利用的关键因素,实践证明,利用地源热泵技术开发浅层地热能是实现节能减排十分有效的途径。
1912年瑞士人首先提出了地源热泵技术,1946年第一个地源热泵系统在美国俄勒冈州诞生。
1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国政府逐步资助建立了示范工程。
北京市浅层地温能资源评价及开发利用前景分析
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评价分区结果
根据浅层地温能适宜性区划结果,北京平原区地下水 式地源热泵适宜区和较适宜区主要位于永定河冲洪积扇、 潮白河冲洪积扇和拒马河冲洪积扇的中上部,第四系颗粒 较粗,岩性以砂砾石或砂卵砾石为主,含水层赋水性好, 单井出水能力较大,地层回灌能里也好,适宜和较适宜区 面积为1345km2。地埋管适宜区和较适宜区则位于各冲 洪积扇中下部,地层颗粒细,含水层回灌能力差,而地层 可钻性强,适宜和较适宜区面积3496 km2。
北京市冲洪积平原蕴藏了巨大的浅层地温能资源,在各冲洪积扇的 中上部,含水层富水性极好,回灌条件较好,适宜建设地下水式地源 热泵系统;在各冲洪积扇的中下部,地层岩性以细颗粒为主,钻进条 件好,适宜建设地埋管式地源热泵系统。
作为我国首都的北京,人口密度大,经济发达,对供暖制冷的巨大 需求尤为突出,根据北京市总体规划目标,到2020年北京市供暖总面 积达到10亿 m2。
评价分区结果
因此,对于 北京平原区,在冲 洪积扇中上部适合 用地下水式地源热 泵系统开发利用浅 层地温能资源,在 冲洪积扇下部及冲、 洪积平原区适合用 地埋管方式开发利 用浅层地温能。
浅层地温能开发利用现状
据不完全统计,截止 到2007年9月底,北京市地 源热泵项目数量已达到479 个,服务面积已达近1000万。 其中,地下水式地源热泵项 目数量为415个,服务面积 800多万 m2,占81%,地埋 管式地源热泵项目64个,服 务面积200多万 m2,占19%。
为促进浅层地温能的合理开发、科学利用,市发改委、水务局和国土 资源局还组织编制了《北京市平原区浅层温资源评价及利用规划》。
结论
北京市受气候条件影响具有巨大的制 冷和供暖需求,具备利用地源技术的优越 水文地质条件和资源储量,地源热泵在北 京得到了快速发展,截至2007年9月底, 项目数量已达到479个,服务面积已超过 1000万m2。目前在相对成熟的理论研究 成果的指导下和政府部门的政策支持下, 北京市开发利用浅层地温能有了更广阔的 前景。
北京市地热开发现状与效益分析

北京市地热开发现状与效益分析摘要: 本文追溯北京地热开发历史,研究北京地热资源赋存与开发现状,从经济效益、环境意义、医疗作用等几方面讨论地热资源利用的意义。
Abstract: Based on the deriving of the studing of occurrence and exploitation of geothermal in Beijing, this paper aims at the significance of using of geothermal resources in terms of economics, environment and medical treatment.1地热开发历史与现状北京是世界上拥有地热资源的首都城市之一,早在《永乐大典本顺天府志》就有关于温泉的记载,“汤山县东三十五里,下有温泉,俗称圣汤”。
北京地区地热开发的历史已有50余年,可分为三个阶段。
1956-1970年,是北京市地热开发的探索阶段。
1956年在小汤山疗养院温泉露头附近1 km范围内进行地热勘查的;上世纪60年代中期,在洼里地区进行地热勘查,布置两个600 m的普查孔,并未钻到热储层。
1970-1990年,是北京地热开发的发展和突破阶段。
上世纪70年代,地质学家李四光建议有计划利用北京地区地热资源勘查,相继在东郊氧气厂、天坛公园和北京站相继打出了地下热水,取得了北京市地热勘查、利用的突破;随后在天竺、李遂、沙河、延庆、凤河营等发现了地热田。
该阶段的地热勘查,满足用户需要的同时,获得丰富的地质资料,为北京市地热开发积累了宝贵的财富。
1990年后,是北京市地热开发的高速发展阶段。
经济发展、人民生活水平提高和环保意识增强,使得国家和相关企业加大对地热资源的投入,地热开发的规模越来越大。
尤其最近几年,新钻地热井每年增加超过30口。
高产出、高回报的前提下,北京地热开发利用到了一个新的水平。
北京市国土资源局关于规范全市矿产资源勘查实施方案管理工作的通知-

北京市国土资源局关于规范全市矿产资源勘查实施方案管理工作的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 北京市国土资源局关于规范全市矿产资源勘查实施方案管理工作的通知市国土局各分局、局机关有关处室、市登记中心、有关单位:根据《矿产资源勘查区块登记管理办法》(国务院令第240号)及《国土资源部办公厅关于规范矿产资源勘查实施方案管理工作的通知》(国土资厅发〔2010〕29号)文件精神,为进一步规范我市探矿权审批管理,推进矿产资源合理勘查,提高勘查工作质量,降低勘查投资风险,加强矿产资源勘查实施方案审查和管理工作,现就有关问题通知如下:一、申请探矿权新立、延续、变更(扩大勘查范围、变更勘查矿种)时,需提交经评审通过的矿产资源勘查实施方案和评审意见书。
二、矿产资源勘查实施方案编制的承担单位应具备地质勘查资质,并按照《矿产资源勘查实施方案编制大纲》(附件1)的要求编制。
三、矿产资源勘查实施方案的评审工作由市局勘查储量处负责组织,由北京市矿产资源储量评审中心按照《矿产资源勘查实施方案审查要求》(附件2)具体实施,并出具《矿产资源勘查实施方案评审意见书》。
勘查矿种为地热的评审工作由市局地热处、勘查储量处负责组织。
四、勘查实施方案评审工作自受理勘查实施方案评审申请至完成评审,时间不得超过15个工作日。
五、探矿权人应按照评审通过的勘查实施方案进行勘查施工。
探矿权人需要对勘查实施方案进行调整的,应及时向市局备案。
勘查实施方案调整工作量缩减三分之一以上的,探矿权人应重新提交经评审通过的矿产资源勘查实施方案,市局对是否准予备案组织审查。
六、建立我市包括地质、矿产、遥感、物探、化探、探矿工程、水工环、经费预算等多领域专家组成的专家库,并根据实际需要和专家资信情况,对专家库进行动态调整。
北京城区地热田某地热井开发与利用方案探析

北京城区地热田某地热井开发与利用方案探析鞠凤萍;赵肖冰;郭密文;林叶【摘要】Geothermal resources,which have features such as clean and efficiency,are increasingly widely exploited and utilized. Through analyzing the survey and development of geothermal resources in Beijing area,the paper discussed on exploitation and utilization as well as supply and demand situation of a geothermal well in Beijing city geothermal field. On the basis of calculating water supply volume and economic evaluation,which also considering the relationship between geothermal resources exploitation and environmental protection,it put forward reasonable and orderly use of exploitation and utilization program of the geothermal well to ensure the sustainable utilization of geothermal resources in Beijing area.%地热资源因具有清洁、高效等特性而被日益广泛开发利用.通过分析北京地区地热资源概况及发展现状,对北京城区地热田某地热井开发利用与供需情况进行探讨,计算项目用水量并进行经济评价,同时考虑地热资源开发与环境保护的关系,提出科学合理、有序利用的地热井开发与利用方案,以确保北京地区地热资源实现可持续利用.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)0z1【总页数】7页(P259-264,267)【关键词】地热田;地热井;开发与利用方案【作者】鞠凤萍;赵肖冰;郭密文;林叶【作者单位】中国地质大学 (北京)水资源与环境学院,北京 100083;北京航天勘察设计研究院有限公司,北京 100070;北京航天勘察设计研究院有限公司,北京100070;北京航天勘察设计研究院有限公司,北京 100070;北京航天勘察设计研究院有限公司,北京 100070【正文语种】中文【中图分类】TK529地热是来自地球深部的一种能量资源。
北京地热

,一般每深入地下100米,温度就升高3摄氏度,这就是地热增温率。
按此推算,80摄氏度的地下热水大致埋藏在2000—2500米左右的地方。
但是,在近代地壳断裂运动活跃区、现代火山分布区、近代岩浆活动区等处的地热增温率已大大的提高了,在这些地区的较浅处就可找到地热资源,地下热水沿着地壳断裂缝隙自然流出地面,这就形成了温泉。
北京平原地下l00—200米深是松散的砂砾石层,冷的地下水的含水层就在这里面。
再往下便是几百米厚的不透水层,它们有砂岩、泥岩和火山岩。
穿过不透水层就是热水层,它是一种以碳酸钙镁为主的白云岩或白云质灰岩。
它们广泛地分布在北京平原l000~2000米左右的地下,并经过历次地壳构造话动,已产生了许多裂隙和深大断裂带,从而沟通深部的热源,成为地下热水运动的良好通道,当热水流到低洼部位或受到阻挡时,就会流出地表形成温泉;流到白云岩或白云质灰岩的裂隙、断层破碎带或深洞中,就会积聚形成地下热水库。
二、北京地热资源的分布范围:目前全市平原区发现地热资源总面积已达1752平方米公里,远景储量约相当于9.14亿吨标准煤发热量。
可将其分为4个地热资源远景区:(一)延庆盆地胡家营到三里河温泉远景区:面积为100平方公里,水温在42摄氏度以上,储量约相当于5000万吨标准煤发热量;(二)海淀区温泉村到昌平区小汤山远景区:面积为390平方公里,水温在40--65摄氏度,远景储量约相当于1.96亿吨标准煤发热量;(三)房山区良乡、城区、顺义远景区:面积达610平方公里。
水温为40摄氏度,远景储量约相当于4.1亿吨标准煤发热量;(四)大兴县榆垡、风河营、夏垫远景区:面积为470平方公里,水温在46—80摄氏度,远景储量约相当于2.58亿吨标准煤发热量。
三、北京地热资源的开发利用:20年来,全市已打地热井119眼,每年抽汲地下热水800多万米3。
历年累计开采地热水约有l亿多米3。
其中在城区东起朝阳门外十里堡,西至中山公园,南自马家堡、大红门北到左家庄的100多平方公里范围内已打热水井80多眼,井深700—2600米,出水温度39—69.5摄氏度,每年开采地下热水约500多万米3,在远郊的昌平区小汤山20平方公里范围内有较丰富的地热资源,现有热水开采井20多眼,每年开采地下热水量近300万米3。
北京市小汤山地热资源开发利用经济、社会、环境效益分析

序号 产业用途
l 2 冬 季 供 暖 浴室洗浴
2 . 00
40 .
3 4
5 6
医疗保健 温泉入户
游 泳 娱 乐 温 室 种 植
1.71 6 6 1 4 .4 6 5 10
2.28 9 5 8 14 3 6 0 .9 3
小汤 山地 区开发地热 资源 主要用 于冬季供 暖、 浴室洗浴 、 医疗保健 、 游泳娱乐 、 温室种植和水 产 养 殖 , 展 了地 热 产 业 , 发 为社 会 增 加 了 就 业 岗 位。据统计 , 目前在小汤山地 区直接从事地热产 业 的有 34 25人 , 间接从 业 人员 有 12 37人 , 热 产 地 业为小汤山地 区提供 了4 7 52个就业岗位( 3 。 表 )
田外 围增 大开采 , 也将 影 响到 全 热 田地 热资 源 的
() 1 将地热资源勘查开发规划纳入 昌平区和 小汤山镇政府的社会经济发展规划 中, 使其 与当 地 的经济发 展 紧密结 合 。 () 2 加强地热资源勘查开发利用的管理 。在 市 国土资源局的统一组织管理下, 发挥 区国土资 源局、 镇政府熟悉当地情况的优势和积极性 , 依据
小汤山地区地热资源多用于居室采暖、 洗浴 、 医疗保健 、 闲娱 乐 、 休 温室种植 和水产养殖等用 途, 涉及 中央 、 队及市属等 4 部 0余个 开发利用单
维普资讯
20 0 6年 第 4期
地热能
・ 5・ 1
位 , 平 均 开 采 量 达 37 48 年 7 .8 8×1 。 0m 。其 用 途
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GE 0THERM AL ENERGY
实现 采灌平 衡 。
北京市地理地貌小报

北京市地理地貌地理地貌:北京市中心位于北纬39度,东经116度。
雄踞华北大平原北端。
北京的西、北和东北,群山环绕,东南是缓缓向渤海倾斜的大平原。
北京平原的海拔高度在20~60米,山地一般海拔1000~1500米,与河北交界的东灵山海拔2303米,为北京市最高峰。
境内贯穿五大河,主要是东部的潮白河、北运河,西部的永定河和拒马河。
北京的地势是西北高、东南低。
西部是太行山余脉的西山,北部是燕山山脉的军都山,两山在南口关沟相交,形成一个向东南展开的半圆形大山弯,人们称之为“北京弯”,它所围绕的小平原即为北京小平原。
综观北京地形,依山襟海,形势雄伟。
诚如古人所言:“幽州之地,左环沧海,右拥太行,北枕居庸,南襟河济,诚天府之国”。
北京市矿产资源截至1999年底,北京市已发现各类矿产126种,已探明储量矿产有68种,矿产地363处。
在已探明储量矿产地中,大型矿产地30处,占8.6%;中型矿产地106处,占30.6%;小型矿产地96处,占27.6%;矿点115处,占33.2%。
主要矿产包括煤炭、铁矿、金矿、钼矿、水泥用灰岩、冶金用白云岩、熔剂用灰岩、制灰用灰岩、大理岩、透辉石、建筑用砂等(主要矿产资源储量见附表1)。
储量套改后,66种固体矿产,只有一半的矿种有经济储量;347处矿产地,只有247处可供利用,利用率为71.8%,尚有100处暂难利用。
地下水是北京市最重要的矿产资源之一。
全市地下水天然资源量(地下水补给量)为39.5亿m3/a ,开采量为26.3亿m3/a ,其中平原区24.6亿m3/a ,地下水占全市供水总量的2/3,为北京市区、郊区、卫星城镇和大型矿山、企事业单位提供水源地150余处。
“南水北调”中线工程水源进京后,地下水将占全市供水总量的1/2。
地热资源丰富,初步查明地热分布面积2372km2,占全市总面积的14.1%,热储层总热量相当于110亿吨标准煤发热量;地热总储量为181.2亿m3,年可采量为1.1亿m3,相当于64.9万吨标准煤发热量。
北京市国土资源局关于开展2006年度北京市地热资源开发利用年检工作的通知

北京市国土资源局关于开展2006年度北京市地热资源开发利用年检工作的通知文章属性•【制定机关】北京市国土资源局•【公布日期】2006.12.21•【字号】•【施行日期】2006.12.21•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】自然资源综合规定正文北京市国土资源局关于开展2006年度北京市地热资源开发利用年检工作的通知各区县国土资源分局:为加强本市地热资源开发利用的监督管理,促进资源的合理利用和有效保护,维护采矿权人的合法权益,依据《矿产资源开采登记管理办法》和《北京市矿产资源管理条例》的有关规定,结合本市地热资源开发和行政管理的实际,现将2006年度地热资源开发利用年检工作的有关要求通知如下:一、年检工作由市国土资源局地热处统一组织实施,区县国土资源分局负责本行政区域内已获得采矿许可证的地热开发单位的年检工作。
二、年检时间:2007年3月底以前区县国土资源分局完成本行政区域内地热开发单位的年检工作,并将年检情况上报至市国土资源局地热处。
三、年检材料要求:地热开发利用单位应于2007年2月15日前按要求向地热开发项目所在区县国土资源分局提交年检材料。
1、地热开发利用年检表一式两份(年检表下载网址:http://);2、矿产资源补偿费(地热)收据(开具时间为2006年10月-12月底)复印件一份;3、采矿许可证副本复印件一份;4、采矿权人与矿产资源补偿费交费人不为同一单位时,还应出具采矿权人的授权管理及交费的委托书;5、若持有采矿权许可证尚未进行开采的,应出具文字性说明。
6、对于新立采矿许可证的地热开发利用单位还应提交矿业权出让协议及价款缴纳的收据复印件。
四、年检程序及要求1、区县国土资源分局应及时通知本行政区域内获得采矿许可证的地热开发利用单位进行年检,并告知相关要求;2、地热开发利用单位应按年检要求准备相关材料,并于2月15日前将符合要求的年检材料报送至地热开发项目所在区县国土资源分局进行年检;3、区县国土资源分局在对上报年检材料审核的基础上,应对其中部分地热开发单位进行现场检查、核实,对持有采矿权许可证尚未进行开采的,必须进行现场核实;4、区县国土资源分局对符合年检要求的地热开发利用单位,按照采矿许可证登记范围收取2006年度采矿权使用费,在年检表上注明“2006年年检通过”字样并加盖公章,年检表一份返还地热开发利用单位,一份由区县国土资源分局留存。
北京市密云县地热资源开发利用可行性探讨

北 京 市 地 质 工 程 设 计 研 究 院 受 北 京 市 国 土 资 源 局 的 委 托开 展 了古 北 口 一 司马 台 、县 城 周边 及 溪 翁庄 一 带
地 热 资 源 调 查 工 作 , 提 交 了 《 京 市 密 云 县 古 北 口、 北
2O1 1
2 1 O1
第6 卷
第3 期
研究探讨
V016 N o 3 . .
北 京 市密 云 县地 热 资源 开 发 利 用 可行性 探 讨
胡凌志 ,王建康 ,李 向虎 ,贾小兵
( 京 市 地 质 工 程设 计研 究院 ,北 京 密 云 1 1 0 ) 北 5 0 0
摘 要 : 热作 为一种 “ 矿 、 地 热、 水”三位一体 的清洁新能源和资源, 越来越 受重视和 利用。经过初 步调查和 可行性研究 ,
长 城 系 热储 层 :
④ 司 马 台 — — 新 城 子 下 伏 长 城 系 高 于 庄 组 白 云 岩 热储层。 ( 2)热 储 盖层 ① 卸 甲山 、河 北 庄 、北 务 — — 西 智 一 带 ,第 四 系 、
邻 近 地 区地 热 资 源调 查 报 告 》 。对 密 云 三 处 地 热 异 常 区开 展 了初 步 地热 调 查 。
2 密云县地热 资源开发利用可行性
21 密 云 县 地 热 资源 潜 力 .
密 云 县 具 备 北 京 地 热 资 源 形 成 的 3个 必 要 条 件 :
个 地 热 田, 并 进 行 了地 热 资 源 储 量 评 价 。 至 20 0 8年 ,
北京市政 府宽沟招 待所和丽 湖湾 ( 泉)汤泉养 温
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Statistics
geothermal well before the
year
of 2005
4.98℃/100 Ill,当盖层厚度超过2 500 Ill时,地温梯度仅有 1.76—2.24℃/100 nl。而在山区边缘,由于受到山区地下冷
年份
Year
井豁眼迸尺∥。
n:弑r
25
24 Footage
Total…percentage 垡!S塑§g£
3.62 3.38 6.36
4.74
瓣瘸
平警深
Melan砷
g£匹n
水的侧向补给,地温梯度可降至1.11 oc/100 4地热开发利用
m。
1971~1975
1976—1980 1981—1985 1986~1990 199l一】995 1996~2000 2001—2005
23 943.96 22 341.21 42040.62 31 328.78 31 159.45 151 384.34 359 191.94 661 390.30
km2,构成相对独立又有一定联系的lO个地热
田‘…,它们多是以区域性构造断裂为边界(图1)。最主要的 几个地热田包括:东南城区、小汤山、良乡、天竺等。另外.北 京地区还有一些地热开采井分布于地热田以外,但是其热水
作者简介孙颖(1973一),男,北京人,在读博士,高级工程师,从事水 资源与信息技术研究。*通讯作者,博士,硕士生导师,教授 级高工。
陷中分布广泛,但在多数情况下渗透性很差,是热储的重要
盖层‘“。 3.3热储温度北京地区的热储类型是盆地沉积型,地热
100眼地热勘探井,所有的地热井均为探采结合井。第二阶
段:1986~1995年,受经济体制改革影响,政府在地热地质勘 查方面的投入大幅减少,另一方面企事业单位进行地热勘查 又相当稀少,导致这一阶段地热勘查工作进展缓慢,平均每 年施工的地热井仅有5—6眼(其中1991年仅有一眼地热井
000 800 800
温度与热田内同开采层深度的地热井相比要低得多。 北京地区的主要热储为蓟县系雾迷山组硅质白云岩,开 采地热水温度38—89 cc。现有地热井约400眼,地热水开采 量为7×106—9×106 m3/年。由于地热水的开采量大于热储 系统的补给量,地下热水位以1—2 m/年的趋势下降。因此, 应进一步控制地热开采和加强地热水回灌工作,并加强热储 的模型分析及监测工作,建立主要热储的数值模型。
velopment of geothermal resource Key words
Geothernlal:Geothermal reservoir;Geothermal resource utilization
1北京市地热资源概述 北京是中国政治经济文化交流中心,是中国的六大古城 之一,已有800余年的建都历史。北京市的面积为16 km2,其中西、北部为山区,面积10 区,面积6
诸多成果,包括:探明并圈定了10个地热田;施工了400多 眼地热开采井、回灌井及勘探井;查明在北京09旬3观
m内、地温大于50℃的地区面积约2 760
km2。
万 方数据
37卷16期
孙颖等北京市地热资源开发利用状况
7565
北京地区的地热勘查工作可分为3个阶段:第一阶段: 1985年以前。主要由政府出资开展地热勘查工作。共有不到
Maltiyear Jing City
geotlmrml
water
eXlfloitation quantity in B西・
截至2005年底,全市现有各类地热井315眼,其中开采 井161眼,回灌井13眼,观测井12眼。目前正在运行的地热 井有124眼,开采量0。79×106~0.92×106 m3/年,并且主要 集中在小汤山地热田和南东城区地热田(表2)。 4.2地热水位变化虽然开采量已得到严格的控制,但热 储水位(水压)仍呈下降趋势。根据对1999—2005年所有地 热监测井观测数据分析,以良乡地区热水位下降最大,年平 均下降2.36 m,小汤山地区下降最小,年平均下降0.83
3地热地质条件 3.1地质背景北京地区的地质构造格局表现为一系列平 行断裂为边界定,相间排列的凹陷及隆起,整体构造展布方 向为SW—NE向。这些断裂与构造走向一致,构成了重要的 地下水通道,也是主要的热通道一J。另外,还发育有一系列 NW—sE向断裂。区域地层由新到老主要有:第四系(Q):松 散沉积物。第三系(R):页岩、泥岩和玄武岩。白垩系(K): 泥岩、火山碎硝岩。侏罗系(J):安山岩、凝灰岩及泥岩。二 叠一三叠系(C—P):砂岩、页岩。奥陶一寒武系(O-∈):白云 廿兰
温度与热储的埋藏深度关系密切。由于在隆起部位热储盖
层通常由第四系及下侏罗系组成,厚度较薄,热储温度一般 小于55℃;而在凹陷部位,盖层通常包括第三系、自垩系及
侏罗系,总厚度可超过3
000
m,热储温度一般较高。另一方
施工)。第三阶段:1996年至今,政府几乎停止对地热勘查的
投入,但企事业单位出资开展的地热勘查活动大幅增加,地 热井施工数量逐年递增,至1999年以后,每年新增地热井数 已达到20—35眼(表1)。
are
divided into 10 geothermal fields。including rains
many
components that
two most famous sites,urban area and Xiaotangshan geothermal fields.The geothermal water COil— beneficial for human,and is directly used for heating,bathing,planting in green house.fishing,hot spring
convalescence.1eisure characteristics of the tion and utilization
is
entertainment
and so on,which brings huge environmental,social and economic and geothermal
Exploration and Utilization Status of Geothermal Resources in SUN ring Abstract
et
Beijing City al(Beijing Institute of Hydrogeology and Engineering Geology,Beijing 100195) Beijing City is rich in tow.temperalure geothermal resources.and the area identified with geothermal potential has been 2 760 km2,
35 29 22 75 152 362
4.71 22.89
54.30
108.50 363.10 827.05
总计Total
100
注:资源来源于北京市国土资源局,2006。
Note:The data
is
from
Beijing Land
R∞mI肼Bureau
in
2006.
(图2),也减缓了地热水水位下降速度。
km2,南、东部为平原
km2,是华北平原的最北端。北京具有丰富的
中低温地热资源,温度范围为38—89℃,主要热储层为蓟县 系雾迷山组硅质白云岩。地热水矿化度多为500~700
mg/L
的重碳酸・硫酸一钠型水,氟、偏硅酸含量较高,多数为氟、 偏硅酸医疗热矿水,并还含有一定量的其他微量元素,有一 定医疗、保健、养生作用。 北京地热资源勘查始于20世纪50年代中期。70年代 初期,在著名地质学家李四光先生的创导下,开始了平原区 深部地热资源的勘查。自20世纪90年代末,地热直接利用
water
benefits.The
geological condition。the
geothermal reservoirs
ale
in
Beijing
ate
introduced and analyzed,and the history of
geothermal
explora—
summarized.the problemil of directly using geothermal resource and some relative factors which affect the sustainable de- discussed.
董量
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毒薹
年份Year 圈2北京市多年地热水的开采■‘11
Fig.2
岩、灰岩。青白口系(Q。):页岩、砂岩和泥灰岩。蓟县系
(J,):铁岭组(L),白云岩;洪水庄组(JIh),页岩;雾迷山组
(J。),白云岩。长城系(Ch):砂岩、泥岩、页岩、白云岩等。
太古界密云群(Ar):变质岩。第三系、白垩系及侏罗系构成 盖层,多分布于凹陷部位,且厚度较大,而很少存在于隆起 中,这对地热的形成具有重要意义。奥陶系、寒武系、蓟县系 白云岩、灰岩中溶隙发育,渗透性好,是良好的地下冷水及热
760 Fig.1
图it北京地区地热田分布
Geothermal field distribution map in
Beiji驾
2地热勘查 北京地区的地热资源勘查工作始于20世纪50年代初。 50年代末的全市供水水文地质勘查中,在城区西南30 km远 的良乡的一眼70 m深的热水井被发现,出水温度为30 ℃¨’。60年代,完成了全市平原区地热地质初步勘查。1971 年,位于城区东北部的第一眼地热开采井竣工。之后,大规 模地热地质勘查工作陆续展开。在过去的37年内.取得了