地热地质特征及地热资源的开发利用分析 董路飞

地热地质特征及地热资源的开发利用分析董路飞

发表时间：2019-07-29T15:46:11.407Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：董路飞苏小飞

[导读] 某省内地热资源较为丰富。地热资源开发与旅游开发之间的结合，可以为当地旅游业提供较为广阔的发展前景。

天津地热勘查开发设计院天津市 300250

摘要：地热能是指通过人为手段将地球内部熔岩的热能从地壳中抽取而出并加以利用的一种能量，它是一种分布广泛、储量丰富的清洁型能源。在国民经济水平不断提高的今天，能源的消耗量也与日俱增，若是依旧依靠单一的以化石燃料为主的能源结构，必然会导致二氧化碳排放增加，进而加剧全球气候变暖的现状，面对日益严重的环境问题，使用低碳绿色能源已成为全世界的共识。本文主要对某省的地热地质特征进行了有效的分析。

关键词：地热地质；特征；地热资源；开发利用

1某省内地热地质特征

1.1某省内地热水资源的形成原因

某省内地热资源较为丰富。地热资源开发与旅游开发之间的结合，可以为当地旅游业提供较为广阔的发展前景。根据一些学者的研究结果，本地区地下热水主要以重碳酸盐型水和硫酸盐型水为主。赤水和习水等地分布有少量的氯化物型水。通过对本地区地热水资源的形成原因进行分析，地热田中的地热水循环形成于区域性循环系统，它与地壳深处热传导之间存在着一定的联系。在大气降水沿断层带向地下深处下渗的过程中，地壳深处热传导作用会让地下水的温度逐渐升高，进而在溶解岩石中的矿物元素以后形成热矿水。在地热水温度不断升高的情况下，其与来自地表浅部的冷水之间的对流循环，会为地热水的运移提供帮助。以贵州毕节地区为例，当地温泉水多在田坝断裂控制下移出地表。

本地区地形特征也和地下水的形成过程之间存在一定的联系。以贵州毕节地区为例，当地地形与区内断裂发育为主，断层走向为北-北东和北东-东。田坝断层与燕家寨断层是当地的两大主要断层。当地地水资源以碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水与第四系松散岩类孔隙水为主。碳酸盐岩溶水含水岩组具有岩溶化程度高、含水丰富的特点。地下水资源的丰富性可以为地下热水资源的大规模开发提供一定保障。

1.2某省内地下热水资源禀赋特点

某省内地下热水资源具有分布广、分布不均和温度低的特点。地热异常现象主要分布于以下区域，一是，“兴义-都匀-剑河”一线以北地区；二是“毕节-兴义”一线以东地区；三是“剑河-石阡-印江”一线以西的区域。黔北地区、黔东北地区和黔西南地区是地热异常现象分布较为广泛的区域。省内地热水以温水为主，热储温度在40℃~60℃之间，部分地区的地热水为热水，热储温度在60℃~90℃之间，低温地热资源在某省内分布较为广泛。根据前文论述，某省内地下热水资源主要以断裂对流地层类型为主。以贵州毕节地区为例，当地地热水系统可以分为田坝断裂北西盘地热水系统和田坝断裂南东盘地热水系统两种系统。其中田坝断裂西北盘地热水系统出露温泉水水温为28℃。温泉水的化学类型为HCO3 - -Ca 2+ 型，水质较为稳定。田坝断裂南东盘地热水系统以层状热储为主，上部热储层埋深在1223m~1934.62m之间，实测热储温度为34.8℃。下部储热含水层埋深在270m~1041m之间，实测热储层井底温度为53.4℃。

2地热资源勘查方法

当前世界上对地热资源的勘测方法多种多样，在地质资源的勘测工作当中，主要包含了地质情况的调查分析地层、地质条件分析、地球物理勘探以及地热钻探等工作流程，详细如下介绍：

2.1在地质条件的资料收集和二次开发工作当中，需要对地热资源开发区域的地质条件、地热温度、地震活动、以及社会需求等方面的资料进行准确的收集，将这些勘测出来的资料进行有效的整理，为后续的地热资源勘测工作打下良好的数据基础。

2.2在地质的调查工作当中，需要准确查明勘测地区的地层构成情况，对地层内部的岩石组合以及地热形成的条件进行准确的分析和掌握，对地层内部的构造条件以及断层之间的活动范围等进行详细的调查和掌握。

2.3对地层的剖面进行准确的勘察，对岩石中的具体厚度以及勘查区域的地层标志等进行设定，为地热勘测孔的钻孔和设计提供出重要的依据和保障。

2.4通过物探以检测的方式对地热温度进行测量，通过R法测量的方式，准确的查找出地层表面的地热分布状态，通过CDP-32可控型电磁波，向地表层内部进行电磁波的测量工作，通过三维地震等技术，可以准确的查找出地层深处的地质构造以及整个地质条件的发育状况。

2.5通过地热钻探的方式，有效验证了前期勘测工作的成果，同时运用钻孔操作来进行测井降压实验以及产能实验等。在此过程当中需要对周围区域环境的地质条件，地热参数等进行记录，准确查明地热能在地表下的储存形式和分布结构，对地热增温率和地热流体的化学性质进行准确的分析和记录。

3我国浅层地热开发利用现状

我国浅层地热能的提取、开发、利用条件多受气候、地质以及热泵运行情况等因素的影响。浅层地热能不仅可以用于地热供暖、温泉洗浴、温室种植、水产养殖和医疗保健等方面，也可以用于高温和低温两种地热发电领域。我国建筑物的供暖和制冷主要利用浅层地热能。虽然在 31 个省会城市中大约有超过 1/2 的面积不适宜采用地下水源热泵系统，但其 72%的面积都适宜采用地埋管热泵系统。据统计，全国城市浅层地热能资源每年开采量折合成标准煤 2.8 亿吨，可替代标准煤 4.67 亿吨，为供暖和制冷提供了丰富的能源储备。

4我国中深层地热能开发利用现状

目前，国内中深层地热开发还处于刚刚起步的初级阶段，其基础理论和技术尚未突破。在对中深层地热能进行利用时大部分采用采灌结合、间接换热、阶梯利用及尾水净化和矿物提取等技术手段。通过换热技术将地热尾水换热并在密闭状态下通过回灌管线回注到地下，用少量的水将地热不断的运输上去，既节约了水资源又实现了地热资源的可持续利用。这些技术的使用可提高地热能利用的集约化水平，极大地提升地热利用率。

5我国深层地热能开发利用现状

目前我国地热领域正从浅层地热向深层地热发展，且在深层地热开发与技术转让方面都有着巨大的发展空间，未来其必将成为新的能