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1中国大陆地区大地热流数据汇编(第四版)显示文摘大地热流是表征地球内部热状态的重要参数,也是进行岩石圈热结构、地球动力学研究和区域地热资源潜力评价的必要参数.大地热流的测量和数据汇编是地热学研究的一项重要的基础性工作,目前我国已经分三版公开发表中国大陆地区大地热流数据862个,本文在第三版热流数据汇编的基础上,共计收集整理公开发表的热流数据345个,并在空白区开展了大地热流数据补充性测量,获得大地热流数据23个.本文将2001年以来新增的368个数据及第三版热流数据构建成中国大陆地区大地热流数据汇编(第四版).截止目前已汇编我国大陆地区热流数据1230个,其中A、B、C和D类数据分别占49.3%、34.2%、12.6%和3.9%,较第三版热流数据A类数据比重增加了2.9%.基于现有汇编数据更新了中国大陆地区大地热流测点图并进行了统计分析.相较于第三版汇编数据,热流测量空白区面积已显著减小,热流测点覆盖率低和平面分布不均一的缺陷得到改善,本次汇编填补了西藏阿里、贵州省、广西省以及吉林省的热流测量空白区.新版热流数据统计表明,中国大陆地区(含渤海海域)热流值范围为23~319mW·m^(-2),平均值61.5±13.9mW·m^(-2);除去受地下水活动影响强烈的D类数据,热流值范围30~140mW·m^(-2),平均值60.4±12.3mW·m^(-2).本次大地热流数据汇编结果显示,我国大陆地区热流分布格局总体仍表现为:东高、中低,西南高、西北低.在西太平洋板块俯冲远程效应影响下,中国东部表现为一个高热流带,自东南沿海向东北方向一直延伸到东北地区的松辽盆地、长白山一带;受控于新生代欧亚板块和印度板块碰撞影响,青藏高原高热流区主要集中在雅鲁藏布江缝合带和南北向展布的裂谷带,总体热流值向北逐渐降低,并伴随局部的高热流区,如东北缘的共和盆地;中部地区新生代以来构造活动相对微弱,为中-低热流背景.姜光政 高堋 饶松 张林友 唐晓音 黄方 赵平 庞忠和 何丽娟 胡圣标 汪集旸 2016地球物理学报2016,59,8:211
2雄安新区深部岩溶热储探测与高产能地热井参数研究显示文摘河北雄安新区地热资源条件优越,以往的勘查开发层位主要在1 800 m以浅,探测深部岩溶热储,寻找高品质地热资源是支撑服务新区规划建设的迫切需要。本文以位于容城—牛驼镇地热田中南部的D18孔为依托,阐明了3 500 m深度的岩溶热储探测方法、重要发现和主要参数。主要结论为:(1)容城—牛驼镇地热田中南部地质构造复杂,是地热资源勘查开发的有利目标区,深部岩溶热储由蓟县系雾迷山组含燧石条带、巨厚叠层石白云岩组成;(2)D18孔在2 120~3 500 m深度共发育115个岩溶裂隙带,岩溶裂隙总厚度353 m,孔隙率3.44%~39.8%,其中2 120~2 300 m为主要出水层,平均孔隙率12.9%;(3)D18孔孔口水温93.1℃,孔内实测最高温度95.05℃,温度峰值出现在高孔隙率发育的2 120~2 300 m孔段,推测由深部热对流机制造成;(4)D18孔抽水试验曲线具有水-汽二相混合特征,完井抽水流量140 m3/h,单井供暖潜力达20万m2,为目前发现的雄安新区范围内产能最大地热井。吴爱民 马峰 王贵玲 刘金侠 胡秋韵 苗青壮 2018地球学报2018,39,5:55
3雄安新区的三维地质结构:来自反射地震资料的约束显示文摘研究雄安新区的地质结构,将为地壳稳定性评估、城市规划和基础工程建设,探讨油气、地热、干热岩等能源、资源的赋存规律奠立重要基础.本文综合利用最新的高精度地震和深钻井资料,建立了雄安新区的地层系统;运用构造解析方法,精细刻画了研究区的断裂系统;应用平衡地质剖面技术,重建了研究区新生代以来的构造演化过程;根据次级断层发育特征和区域上活动地震的分布规律,探讨了雄安新区的构造活动性.研究表明,雄安新区地处冀中坳陷北部与中部的过渡、转换部位,发育3个区域性不整合面,据此在纵向上划分出4个构造层;受太行山山前断层、大兴断层、容城断层和牛东断层的共同作用,该区具有凸起和凹陷相间发育的构造格局,该构造格局和断裂分布特征对区内油气和地热资源的储集条件和富集规律有着重要的控制作用;它的断陷过程始于古近纪早期,并表现出明显的幕式特征,伸展量和伸展率均逐渐减小;次级断层发育特征和区域地震分布规律表明,雄安新区新近纪以来处于相对稳定的构造位置,而其以东的霸县凹陷等地区则具有明显的构造活动性.何登发 单帅强 张煜颖 鲁人齐 张锐锋 崔永谦 2018中国科学:地球科学2018,48,9:45
4雄安新区现今地温场特征及成因机制显示文摘雄安新区位于渤海湾盆地冀中坳陷内,区内主要包含有牛驼镇凸起、容城凸起、高阳低凸起等次级构造单元.通过分析该区最近实测的8口钻井测温曲线和108块岩石热导率实测数据并结合前人的研究成果,对雄安新区内部地温梯度、大地热流分布规律等进行了分析.结果表明雄安新区内部不同构造单元地层的地温梯度在垂向上可划分为两段:上部沉积盖层段,地温梯度值在25.2~58.9℃·km-1.之间;下部白云岩段地温梯度较低,主要在5℃·km-1.附近.同时地温梯度在平面上具有明显的区域性特征,牛驼镇凸起地温梯度值最高,范围为46.5~58.9℃·km-1.;容城凸起区地温梯度次之,范围在32.0~40.9℃·km-1.之间;凹陷及低凸起区地温梯度较低,唯一的实测值显示为25.2.℃·km-1..通过搜集的热流值绘制的热流图也显示出凸起区热流值高,凹陷区热流值相对较低的特点.雄安新区较高的现今地温场特征与其处于弧后拉张的构造背景相关.同时,基岩地层凹凸相间的格局、砂泥质盖层直接覆盖在碳酸盐地层之上的地层组合、热储层段内的地下水对流作用、断裂的发育等共同造成了雄安新区较高的现今地温场特征.王朱亭 张超 姜光政 胡杰 唐显春 胡圣标 2019地球物理学报2019,62,11:36
5雄安新区地热水化学特征及其指示意义显示文摘地热流体水文地球化学研究是认识地热资源形成机制、赋存环境以及循环机理的有效手段.以我国华北平原典型的中低温地热系统——河北雄安新区为研究对象,基于不同热储层和浅层地下冷水的水化学及同位素特征,探讨地热流体中主要组分的地球化学起源,评估深部地热流体的热储温度,指示地热系统的深部热源及其成因机制.大气降水入渗、热储高温条件下的流体-岩石相互作用是雄安新区地热流体中主要组分的物质来源,其中深层雾迷山组地热水中部分组分可能源于古沉积水蒸发浓缩过程中形成的蒸发岩盐的溶滤.雾迷山组地热水适宜利用Ca-Mg温标和石英温标计算其热储温度,温度范围为76.4~90.6℃,馆陶组地热水运用石英温标更为合理,热储温度为66.2~71.3℃.雄安新区地热异常是深部放射性元素衰变热在特定的大地构造背景下聚集而形成.刘明亮 何曈 吴启帆 郭清海 2020地球科学2020,45,6:36
6雄安新区容城地热田热储空间结构及资源潜力显示文摘雄安新区地热条件优越,尤其是牛驼镇凸起和容城凸起具有多年的地热开发历史。容城地热田绝大部分地区适合地热的规模化开发,同时容城地区也是新区建设初期主要的规划开发区,地热资源在服务新区生态文明建设和清洁供暖方面具有重要的意义。容城地热田主要热储层包括新近系明化镇组孔隙型砂岩热储,寒武系、蓟县系以及长城系基岩热储。蓟县系为区域主要的热储层,埋深700~3000 m,厚度500~2000 m,热储温度50~98℃,具有水量大、水质好、储层易于回灌的特点;长城系热储在凸起中心部位仍具有较大的开采潜力,D14钻孔显示长城系热储单位涌水量达到2.6 m^3/h·m,井口水温63.7℃,可作为新区的后备资源。容城地热田按照主要热储层上部覆盖地层构造差异由西向东分别为西部斜坡区、中央隆起区、东部断陷区,由西向东热储开发潜力逐渐变大。本文通过热储法计算了容城地热田年地热可采资源量折合标准煤76.3万t;数值法模拟了水位下降不低于150 m,开采井温度下降小于2℃条件下,年地热可采资源量折合标准煤81.09万t,两者结果相近,评价结果可为容城地热资源规划开发提供参考。马峰 王贵玲 张薇 朱喜 张汉雄 岳高凡 2020地质学报2020,94,7:40
7全国地热资源调查评价与勘查示范工程进展显示文摘地热作为一种清洁能源,在我国经济发展与能源转型过程中正发挥着越来越重要的作用。'全国地热资源调查评价与勘查示范工程'自实施以来,主要开展了京津冀地区地热资源评价以及东南沿海和青藏高原东部干热岩的勘查等工作。这些工作的开展在获得一系列科研突破成果的同时,也解决了大量地热开发的工程问题,积累了大量成果和经验。该文对工程取得的进展及成果进行了总结,对工作开展中出现的问题进行了探讨,可用于指导我国地热资源勘查开发工作。王贵玲 张薇 蔺文静 刘峰 甘浩男 付雷 2018中国地质调查2018,5,2:29
8雄安新区高阳低凸起区雾迷山组热储特征与高产能地热井参数研究显示文摘雄安新区范围内高阳低凸起地热资源条件优越,以往对高阳低凸起勘查开发利用较少。目前利用热储主要为浅部馆陶组砂岩,对于雄安新区规划建设迫切需要探测高阳低凸起深部热储,寻找高品质地热资源。本文以位于高阳地热田中北部的D35孔为依托,通过抽水试验、水样测试分析,研究雾迷山组热储岩溶热储的热储特征、主要参数等。主要结论为:①D35孔蓟县系雾迷山组裂隙岩溶热储,岩性主要为白云岩、泥质白云岩。裂隙(水层)总厚度43m,占地层总厚度的19.68%(裂隙率),孔隙度平均值为3.93%,渗透率平均值为3.16×10-3μm2;②D35孔在3600~3850 m深度共发育10个岩溶裂隙带,岩溶裂隙总厚度250 m,D35孔孔口水温106.6℃,孔底最高温度116℃;③D35孔抽水试验曲线具有水-汽二相混合特征,完井抽水流量170 m3/h,单井供暖潜力达38.5万m2,为目前发现的雄安新区范围内产能最大地热井。王贵玲 高俊 张保建 邢一飞 张薇 马峰 2020地质学报2020,94,7:29
9雄安新区航磁推断的三维基底构造特征显示文摘雄安新区地处平原厚覆盖区,前新生界岩性基底结构与构造是城市规划与开发的重要依据。本文依据1988年在雄安新区及周边开展航空磁测及伽马能谱测量成果,重新整理了岩矿石物性、磁场及推断岩性构造图等资料,分析了基底构造及油气分布区特征,给出了三维岩性构造图。分析认为该地区的区域地壳深部结构相对稳定。于长春 乔日新 张迪硕 2017物探与化探2017,41,3:24
10雄县地热田重磁响应及控热构造特征研究显示文摘雄县地热田构造上位于牛驼镇凸起,牛驼镇凸起的形态、所发育断裂特征以及火成岩侵入体的位置控制着地热田地热资源的热流导向以及有利热储层发育区。对研究区的布格重力异常与化极航磁异常应用双谱信号分解与重构法进行异常分离及应用三维欧拉反褶积技术进行反演,获得了断裂、潜山构造以及磁性地质体的半定量分布特征。结合前人研究进行了控热断裂以及火成岩侵入体的综合解释。研究结果表明,牛东断裂、容城断裂既是控热边界也是导热通道,对周边碳酸盐岩地层的缝洞型热储层的发育有较大影响。火成岩侵入体主要位于牛驼镇凸起的西南侧,所保留的余热对于地热田起到稳定的供热作用。李弘 俞建宝 吕慧 肖鹏飞 2017物探与化探2017,41,2:20
11雄安新区容城凸起区地热可采资源量动态预测显示文摘雄安新区地热资源丰富,其中容城凸起区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一。通过分析容城凸起区地质构造背景、地热形成机理,建立了容城凸起区热储的地质模型和数学模型。基于COMSOL Multiphysics软件,对区域内主要热储层的地热资源开采进行了数值模拟,计算结果与监测数据拟合较好。在此基础上,通过在各开采区内合理布置开采和回灌井,评价容城东部地区采灌均衡条件下的地热资源量。本研究模拟了不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)对可采地热资源量的影响,结果表明:当开采量为100 m3/h满足评价标准:①10年地下水位下降小于5 m;②单井地下水位不低于150 m;③开采井100年水温下降<2℃时,年可开采热量8.53×1014J/a,可供暖面积240.9万m2。模型中开采井、回灌井分区布置,不仅可以避免热突破,且在对于渗透性良好的储层地热尾水可快速补给至开采区,能有效维持热储压力。本文初步摸清了雄安新区容城东部片区可开采地热资源量,为今后整个雄安新区地热资源合理开发利用提供了重要的依据。胡秋韵 高俊 马峰 赵志宏 刘桂宏 王贵玲 张薇 朱喜 张保建 邢一飞 2020地质学报2020,94,7:17
12储能式地热能综合能源系统效益分析显示文摘地热作为清洁低碳、安全高效的绿色能源,具有极好的应用前景。以雄安新区12万平方米的组团式建筑群为假设场景,提出了多能互补式、储能式两种地热能利用系统方案。通过编写数学计算模型、优化算法等处理方法分析了初投资、运行成本、能源节约、费用年值等评价指标的能源系统综合效益,最终确定合理的储能式能源系统方案,与多能互补式方案相比,储能式方案初投资减少14.6%、运行成本降低7.1%、费用年值降低9.9%。王含 郑新 张金龙 2019建筑节能2019,47,3:9
13Study on the geothermal production and reinjection mode in Xiong County显示文摘The large karst geothermal field of Xiong County,which is located to the south of geothermal field in Niutuozhen,features huge geothermal resources and favorable condition for development and utilization.Because of the long-term extensive production,the pressure of geothermal reservoir continues to decline and some geothermal wells even face the danger of scrapping.To relieve the fall in pressure of geothermal reservoir and achieve the sustainable development and utilization of geothermal field in the long run,reinjection experiment is conducted in the geothermal field of Xiong County and a three-dimensional hydrothermal coupled numerical model was constructed.The reinjection experiment showed that the mode of one production well and one reinjection well can be achieved in this geothermal field.The numerical simulation is used to forecast and compare the change in pressure field and temperature field under different production and reinjection modes and concludes that the most opotimized production and utilization mode is the concentrated production-reinjection mode,and the most opotimized production-reinjection combination mode is the shallow production and shallow reinjection mode which can ensure the sustainable development and utilization of geothermal resources in the long run.WANG Shu-fang LIU Jiu-rong SUN Ying LIU Shi-liang GAO Xiao-rong SUN Cai-xia LI Hai-kui 2018Journal of Groundwater Science and Engineering2018,6,3:9
14高阳地热田及邻区地热资源形成机制显示文摘临近雄安新区的高阳地热田处于渤海湾盆地冀中坳陷,区内发育以中元古界长城系、蓟县系及下伏的太古界为主的潜山地层,其中蓟县系雾迷山组为地热田主要热储层,地热资源丰富。以岩溶热储顶面埋深3 600 m线作为高阳地热田的边界,地热田主体位于高阳低凸起、蠡县斜坡内,并涵盖保定凹陷、饶阳凹陷的少量地区。高阳地热田位于区域岩溶顶板温度较高地区,其中高阳低凸起中北部及其西侧边界、蠡县斜坡与饶阳凹陷交界处为温度最高区域,可达120℃左右,地热田南部、中东部属蠡县斜坡区域温度低于100℃。潜山热储温度等值线整体呈椭圆形态,长轴为NNE向。蓟县系雾迷山组地热水在博野地区水化学类型为Cl-Na型,溶解性总固体约5 000 mg·L^(-1),Cl^(-)(约2 300 mg·L^(-1))含量明显高于雄县、容城等其它地区,SO24-含量(123~133 mg·L^(-1))高于同属冀中坳陷的雄县、容城、霸州地区,但低于天津地热田和良乡地热田,表明冀中坳陷与天津、良乡地区分属不同的地热系统。高阳地热田形成的概念模式为来自西部太行山地区的大气降水作为地下水的补给水源,太行山前断裂沟通了地表水与深部基岩地层,大气降水在基岩内经衡水断裂、安国断裂、百尺断裂、出岸断裂及不整合面向东侧渤海湾盆内运移,经断层与基岩发生热对流被加热,随着水动力条件减弱,在高阳低凸起、蠡县斜坡、深泽低凸起等区域聚集形成具有勘探开发价值的高阳地热田。毛翔 汪新伟 郭世炎 鲍志东 2021中国岩溶2021,40,2:9
15京津冀地热资源综合利用研究显示文摘京津冀地区资源环境问题,需发挥地质工作基础先行作用—积极拓展清洁能源领域,在大气治理行动中发挥作用。京津冀地区地热资源丰富,地热资源主要为沉积盆地型地热资源,占总量的99%。沉积盆地型地热资源主要分布在新近系明化镇组、馆陶组,古近系东营组,寒武-奥陶系,元古界。对京津冀地下热水进行科学合理的开发,将资源优势转化为经济优势和生态优势,是我省乃至京津冀发展低碳经济、绿色经济的迫切需要,是实现节能减排目标的有效途径。田勇 王卫民 赵岩 2020中国煤炭地质2020,32,2:8
16冀中坳陷雄县地热田主控因素及成因模式显示文摘雄县地热田基岩埋深浅,储层条件优异,是雄安新区地热开发利用的重点。通过野外观测、岩心、薄片、测井、录井等资料,对雄县地热田主控因素进行了系统的分析,并提出雄县地热田成因模式。研究表明,研究区热源主要为深部地壳热传导及放射热,盖层地温梯度平均为4.54℃/100m,蓟县系雾迷山组储层地温梯度平均为0.87℃/100m;水源主要为太行山及燕山山脉海拔500 m以上的现代大气降水及古大气降水,循环深度可达3500 m;地下热水运移通道为保定—徐水断裂、容城断裂、牛东断裂及研究区内缝洞岩溶系统,判断在牛东断裂附近存在一条深部导水断层,地下热水沿断裂向上补充至凸起内部;储—盖组合为雾迷山组白云岩储层及其上覆的第三系、第四系砂泥岩地层,部分地区残存古近系地层,储层受溶蚀及裂缝改造作用明显,盖层保温效果良好,储盖配置条件优异。从“源、通、储、盖”四个角度综合探究雄县地热田主控因素,提出雄县地热田成因模式,为雄县地热田的后续再开发利用提供参考。曹瑛倬 鲍志东 鲁锴 徐世琦 王贵玲 袁淑琴 季汉成 2021沉积学报2021,39,4:7
17潮汐式地热能储能供热调峰系统效益分析显示文摘地热能源具有绿色低碳的能源属性,有着较好的市场前景。潮汐式地热能技术是将地热技术与储热技术结合起来,具有提升单井回灌量、扩大单井供热能力、降低运行成本等技术优势。本工作以河北省某地办公楼为基础,针对地热单井开采量降低、'以灌定采'限制开采量而导致的地热单井供热能力下降的供热需求,提出了地热+天然气调峰、潮汐式地热能两种地热能利用系统方案。通过编写数学模型、优化算法等数据处理方法,基于净现值经济评价指标,最终确定了合理的潮汐式地热调峰系统方案。较地热+天然气调峰方案,潮汐式方案初投资降低42%、运行成本降低55%、净现值为14392.10元,经济效益明显,具有较好的推广前景。郑新 孙雨潇 张迪 周杲昕 李晶 王绪伟 张小铮 张金龙 2020储能科学与技术2020,9,3:6
18冀中坳陷霸县地区现今温压场及其与地热资源的关系显示文摘渤海湾盆地冀中坳陷霸县地区是地热资源富集区,其以'雄县模式'为示范引领,成功打造了中国第一个'无烟城'。为指导下一步地热能的勘探开发,基于大量油田钻井实测温度和压力数据,对该区现今地温梯度及温度、压力平面分布特征进行了系统研究,探讨了温压场与地热资源的关系。结果表明:(1)该区现今地温梯度介于21.8~73.5℃/km,平均值为33.5℃/km;(2)霸县地区地层温度随着深度的增加而逐渐升高,其平面变化特征与地温梯度展布特征相似,两者都与基底起伏形态具有很好的对应关系——对于同一深度,牛驼镇凸起温度最高,而廊固凹陷和霸县凹陷则较低,牛驼镇凸起北部、霸县凹陷中部及廊固凹陷中东部普遍存在高异常温度区,是潜在的地热资源有利开发区;(3)霸县地区现今地层压力以常压、弱超压为主,其平面分布规律随深度变化而存在着一定的差异,廊固凹陷南部和霸县凹陷南部在深度4 000 m处普遍发育中—强超压带,在开展下一步的地热能开发时需要格外注意。张以明 常健 刘念 刘井旺 马学峰 赵淑芳 沈芳宇 周阳 2017天然气工业2017,37,10:6
19雄安新区地热资源潜力评价显示文摘分析地热资源的形成、准确评估地热资源量是实现雄安新区地热资源可持续开发利用、推进碳中和的重要途径之一.本文通过研究雄安新区26口地热勘探井及水质分析、试采试验等数据,对地热田内馆陶组、寒武系、蓟县系雾迷山组、高于庄组热储的空间分布范围及热储特征进行了分析,采用可采系数法和采灌均衡法评价了雄安新区地热资源量.结果表明,采灌均衡法计算的可采资源量和热量远大于开采系数法.采灌均衡法更贴近实际开发条件,且可靠性经过了比拟法验证.采灌均衡条件下全区地热流体可开采资源量为401.77×10^(6)m^(3)/a,地热流体可开采热量为1013.2×10^(14)J/a,折合标准煤346.99×10^(4)t/a.以上研究可优化新区地热资源区划,推动“碳达峰、碳中和”目标实现.朱喜 王贵玲 马峰 蔺文静 张薇 张保建 贾小丰 张汉雄 2023地球科学2023,48,3:6
20咸阳地热田钻孔温度测量及水动力系统显示文摘地热田温度场分析,不仅为地热田类型划分和热源机理研究提供科学根据,而且可以为确定地热田有利开采区域和深度提供直接依据。本文报道了咸阳地热田13口钻孔的系统(准)稳态测温数据,对研究区温度的垂向分布特征做了初步分析,并据此划分了地热田水动力系统。结果表明,咸阳地热田属于以传导为主的沉积盆地型地热田,地温梯度为26.2~40.1℃/km,平均为32.4℃/km。然而,与典型的传导型地热田相比,咸阳地热田的地温场特征又存在特殊性,表现为钻孔温度-深度曲线分段性明显:浅部受地表水流动对温度场的影响,地温曲线呈现出锯齿形波动;钻孔中上部受地表水和深部水热活动影响较小,温度曲线为传导性地热特征;井孔中下部测温曲线明显“下凹”,揭示了地下水沿渭河断裂侧向补给的同时使地层温度降低;井孔下部温度随深度异常增大,表明存在异常压力流体封存箱。测温资料揭示了咸阳地热田水动力系统在垂向上存在多层结构:浅部为垂向重力驱动型,中上部为正常压实型,中下部为侧向重力驱动型,下部为封闭型。基于咸阳地热田水动力系统的多层结构,建议将各系统赋存的地热资源分别进行规划和开发。饶松 李卫卫 姜光政 唐晓音 罗璐 王建存 2015地质科学2015,50,3:6
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