地热资源勘探现状与发展趋势
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地热资源勘探现状与发展趋势
发表时间:2018-09-10T11:37:55.030Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:肖世强
[导读] 摘要:地热资源是指埋藏于地表以下、含有一定温度的自然资源(温度大于25℃),包括蒸汽型、干热岩型、热水型等多种形态。
山东省煤田地质局第四勘探队山东潍坊 261200
摘要:地热资源是指埋藏于地表以下、含有一定温度的自然资源(温度大于25℃),包括蒸汽型、干热岩型、热水型等多种形态。在一定条件下,地热资源具有可持续性和可循环性,在现阶段很多城市压减燃煤、防治雾霾的严峻形势下,合理开发、科学利用地热资源,能够为改善环境、降低能耗做出积极贡献。基于此,本文将着重分析探讨我国地热资源开发利用现状及发展趋势,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词:地热资源;开发利用;现状;发展
1地热资源开发利用现状
我国地热资源的储量是全球地热资源总量的六分之一,在这其中,存在于浅层的地热能资源量相当于95亿吨标准煤,现每年可利用3.5亿吨标准煤,减排5亿吨二氧化碳;而中深层地热能资源量相当于8530亿吨标准煤,现每年可利用6.4亿吨标准煤,减排13亿吨二氧化碳;干热岩资源量相当于860万亿吨标准煤,现正处于开发利用研究阶段。而总的来说,我国地热资源的开发利用分为发电和直接利用两个方面。高温地热资源主要用于发电;中低温地热资源则以直接利用为主,对于25℃以下的浅层地热能,可利用地源热泵进行供暖和制冷。比如以天津、河北为代表的地热供暖,以北京、东南沿海为代表的温泉旅游与疗养等中深层地热资源直接利用。目前,我国中深层地热供暖面积己达1亿平方米。在地热发电方面,我国先后在广东丰顺、河北怀来、江西宜春、湖南灰汤、辽宁熊岳、广西象州和山东招远等7个地区建设了中低温地热发电站,在西藏羊八井建设了中高温地热发电站。因发电效率和经济效益等原因,目前仅广东丰顺和西藏羊八井尚在发电。尽管我国直接利用地热资源量多年来位于世界首位,但地热发电比较滞后。
1.2 地热资源的主要探测方法
(1)由于地热勘探非常复杂,每种方法都有其局限性,因此,地热勘探要用综合勘探方法来解决问题。目前地热资源的探测方法有很多种,其中高密度电法是非常重要的一种,它主要利用的是岩土导电性的差异,用人工的方式对其施加电流场,然后对地下电流的分布规律进行分析,通过电阻率的差异来确定是否为异常的地层。
(2)地温测量是以地球内部介质的热物理性质为基础,观测和研究地球内部各种热源形成的地热场随时间和空间的分布规律,从而解决有关地质问题的一种地球物理方法。这种方法主要对钻孔深度2m的土壤层进行测温,目的是在较浅的深度上测得不受气候和人为因素影响较小的真实表层温度,调查地温异常区,指导地热钻井。
(3)土壤氡气测量方法是寻找隐伏地热矿床的有效方法。根据对我国几处地热水中氡浓度观测来看,水中氡的浓度都比较高。氡是一种放射性气体,会沿着构造裂隙向上运移到地表,地表土壤中氡浓度异常往往是地下水、地下热水及构造存在的反映。因此,氡气测量也是寻找地下热水的有效方法之一。
汞蒸气测量方法也是寻找隐伏矿床或圈定浅层地热储的有效方法之一,主要测量浅层地表中汞的分布。对赋存在土壤空隙中的游离汞进行测量,得到汞蒸气异常区结合其他物探方法便可以圈定地热异常区。
此外,还有重力地热探测法、磁法地热勘探法、地震地热勘探法等,具体勘探地热时就要针对不同的环境、不同的地层,选择不同的勘探方法,才能够使勘探有序地进行。
2地热资源开发利用发展趋势
2.1强化前期勘查工作加强前期地质论证工作,提高钻井成功率。采用多种物探方法进行综合勘查,确定探采结合的地热井井位。实践表明,只有在多收集、多分析资料的基础上,通过地质填图与多种物探手段相结合,才能有效提高地热钻井的成功率。
2.2 创建开发采模式在开采应用过程中,为了能够避免在开采地热资源时出现地热水污染的情况,应该应用科学合理的开采模式,针对不同热储层进行分别论述,制定不同区域适宜的开采热储层位,并做好相应的监测工作。杜绝开采井对不同热储层进行混采。防止造成水污染或因地层压力的不同导致水温下降等。另外,还要控制好地热井之间的距离,在开采前要做好论证,避免开采过度出现局部地质灾害情况的发生。而且,还可以使用梯级、综合利用的新技术,提升地热资源的利用率,如果开采的地热资源是用来进行地热采暖的,那么就一定要使用回灌的开采模式。
3地热资源勘查开发现状
勘查评价现状通过石油地质勘探,尤其是油田水的研究,也发现了油气盆地中的热水和热卤水资源。油气田的勘探为盆地地热资源评价积累了丰富的基础资料。20世纪90年代以来,随着国民经济的发展,人民生活水平的提高,特别是旅游和房地产业的蓬勃发展,强劲的市场需求,推动了地热资源的勘查开发,开发地热的地区越来越多,地热井越打越深(已超过4000m)。但国家用于地热勘查的投资却大幅度下降,地热勘查工作进展缓慢,导致地热资源勘查评价明显滞后于开发利用。
4 地热资源开发和应用前景展望
地热水资源的发展前景上十分广阔的,但由于勘查程度比较低,因此当前的完成情况并不是很乐观。因此,当前阶段政府方面有必要加强在这方面的投资力度,积极的成立起专项资金,统一进行大型的地热供暖工程开发和相关的技术研究。同时,需要进一步的加强地热勘查工作,加强对地热资源存储量的计算与利用规划,促使热水资源能得到循环性的利用。融入精细化管理思想修编地热规划,融入精细化管理思想,引导地热科学有序开发。完善丰富现有地热规划分区,按照地热地质条件和行政区划细致网格化分区,评估每个分区的温度、水量,并根据资源条件,建议开发利用方式。同时,规范每种用途的基本设施及要求,比如:对于新立供暖项目,必须强制进行回灌;对管网系统庞大的地热洗浴用户,必须将井筒和管网系统的低温地热水回灌;对温泉游泳池,必须循环利用,对进出口的水进行加热、消毒,不能频繁换水;对温度大于65℃的地热水,必须进行梯级利用;对温度大于30℃但达不到供暖温度标准的地热水,可以用热泵加热后,实现供暖。通过精细化、分层式规划管理,引导地热科学有序的开发利用。
4.2 我国地热产业未来的展望
要想使我国地热产业得到健康的发展,首先需要合理规划地热资源开发利用的整个流程,需要出台相关的政策来引导和规范地热产业。在开发和使用地热资源时,一定要本着可持续的理念,大力倡导在保护中开发,在开发中保护的发展模式。我国相关部门应该严格地