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| 1 | 中国深层地热能开采的地质条件评价显示文摘深层地热能是指深度大于3 000m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的'刚性造储'可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导'柔性造储'和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。 | 庞忠和 罗霁 程远志 段忠丰 天娇 孔彦龙 李义曼 胡圣标 汪集旸 | 2020 | 地学前缘2020,27,1: | 57 |
| 2 | 共和盆地干热岩地热资源的成因机制:来自岩石放射性生热率的约束显示文摘共和盆地位于青藏高原东北缘,是我国重要的干热岩地热资源赋存区之一.成因机制研究是干热岩地热资源研究中最为基础与核心的工作之一,也是干热岩地热资源潜力精细评价和合理开发利用的重要依据.本文基于98块采自共和-贵德盆地岩石样品的放射性生热率数据,分析了盆地主要岩性岩石的放射性生热率分布特征,讨论了共和盆地干热岩地热资源的成因机制,并初步建立了干热岩地热资源的成因模式.研究表明,共和盆地恰卜恰地热区沉积岩(以泥岩和粉砂质泥岩为主)放射性生热率为1.21~2.02μW·m^-3,平均值为1.67±0.29μW·m^-3;以花岗岩和花岗岩闪长岩等为主的基底岩石的放射性生热率介于1.17~5.81μW·m^-3之间,平均值为3.20±1.07μW·m^-3.贵德盆地扎仓寺地热区沉积岩(以砂岩和泥质砂岩为主)放射性生热率为1.83~2.40μW·m^-3,平均值为2.13±0.23μW·m^-3;基底花岗质岩石的放射性生热率介于0.92~6.49μW·m^-3之间,平均值为2.81±1.40μW·m^-3.测试数据显示共和-贵德盆地基底花岗岩不存在高放射性生热率异常.但是,新生代以来印度-欧亚板块持续性陆-陆碰撞作用造成的壳内放射性生热元素富集层增厚,导致了花岗岩放射性生热率的热贡献量同步增大(30.3~40.5mW·m^-2),因此,花岗岩放射性生热可为共和盆地干热岩地热资源提供稳定的壳内热源基础.基于放射性生热率数据和热流配分研究,结合研究区已有地质-地球物理研究资料,本文认为壳内部分熔融层作为附加热源为共和盆地干热岩地热资源提供了重要的附加热流贡献.在此基础上,本文初步构建了共和盆地干热岩地热资源成因模式:加厚地壳花岗岩放射性生热与壳内部分熔融层供热. | 张超 胡圣标 宋荣彩 左银辉 姜光政 雷玉德 张盛生 王朱亭 | 2020 | 地球物理学报2020,63,7: | 24 |
| 3 | 共和盆地壳内部分熔融层存在的地球物理证据与干热岩资源区域性热源分析显示文摘新生代以来,共和盆地及其周缘造山带无火山、岩浆活动,印支期隐伏花岗岩体岩浆余热与放射性元素衰变生热等难以构成共和盆地干热岩资源的主要热源,而共和盆地又为一高温地热异常盆地.目前已基本探明了共和县恰卜恰与贵德县热水泉干热岩体2处,圈定出干热岩勘查目标靶区16处.区域重力和区域航磁调查、区域天然地震成像、盆地尺度天然地震背景噪声层析成像勘查,以及超高分辨率重力异常、电阻率与Rayleigh波群相速度线性反演结果均表明共和盆地下伏发育有壳内部分熔融层,进而构成地处板内环境、高热流区共和盆地干热岩资源的区域性热源.盆地尺度MT勘查结果表明,共和盆地西盆地壳内部分熔融层埋深15~35 km,东西向长约41 km,南北向宽约34 km,厚度2~12 km.综合分析认为,该部分熔融层熔融程度最高可达4%~7%,15 km深处温度约为574℃,主体位于贵南南山推覆体系与共和准推覆体系深部主拆离滑脱推覆界面之下,兴海大型复合推覆体系主拆离滑脱推覆界面之上.挽近地质时期深构相、多层次、近水平展布的韧性拆离滑脱推覆构造界面的连续动态剪切摩擦生热,可能是部分熔融层形成的主要因素. | 张森琦 李旭峰 宋健 文冬光 李志伟 黎敦朋 程正璞 付雷 张林友 冯庆达 杨涛 牛兆轩 | 2021 | 地球科学2021,46,4: | 20 |
| 4 | 青海共和盆地干热岩勘查进展及开发技术探讨显示文摘我国干热岩勘查及开发利用仍处于起步阶段,亟待解决勘查程度底、热源机制不清、高温钻井成本高、换热效率低和压裂时有诱发地震风险等问题。在分析国内外干热岩勘查开发历程和青海共和盆地干热岩地质特征与勘查现状的基础上,探讨和研究了干热岩找矿标志建立、井内测温及地温梯度计算相关注意事项和共和盆地放射性生热对干热岩热源的贡献,初步分析对比了增强型地热系统与单井换热的各自特点及难点,分析了压裂井网技术存在的问题及压裂与诱发地震的关系,并对开发试验示范基地建设提出了相应的建议。研究结果为共和盆地干热岩勘查开发提供了理论依据。 | 谢文苹 路睿 张盛生 朱进守 于漂罗 张珊珊 | 2020 | 石油钻探技术2020,48,3: | 16 |
| 5 | 高温地热开采热流固耦合模型及综合评价方法显示文摘干热岩(HDR)是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,是地热开发研究热点.目前针对地热产能模拟的研究存在热流固(THM)耦合模型考虑因素不全,地热开发效果评价目标单一且缺少定量评价的问题.基于离散裂缝模型,建立了地热开发的热流固耦合模型,采用COMSOL实现了THM模型求解,依据多个地热开发评价指标进行模糊综合评价.首先借助两个THM耦合案例,验证了模型的可靠性及准确性.随后通过层次分析法计算出各项地热开发评价指标的权重,并结合模糊综合评判,对给出的EGS案例进行模拟计算和综合评价.结果表明:压裂裂缝连通注入井和采出井时,热突破时间短,采出温度下降快;水平布井比垂直布井的采出温度下降更快.依据模糊综合评价分析,水平井开采地热要整体优于垂直井开采地热,一注两采开采地热要优于一注一采,垂直井开采地热时,水力压裂裂缝建议不连通注采井. | 张伟 孙江 曲占庆 郭天魁 巩法成 张海洋 | 2019 | 地球物理学进展2019,34,2: | 13 |
| 6 | 青海省贵德县热水泉干热岩体地质-地热地质特征显示文摘贵德县热水泉干热岩体平面上呈半椭圆形展布于NNW向区域性新街断裂带组分的热光断裂之西,面积约122km2。ZR1孔钻探结果表明:干热岩体上部为具自封闭盖层性质的中温水热型地热田,2800~3050m属相对完整或隔水的次高温花岗岩体,3050.68m深处温度为151.34℃,进入干热岩段。干热岩体热储为侵位于233.2~222.3Ma的中晚三叠世花岗岩,岩石类型主要有闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩等。具正花状构造结构的新街-瓦里关走滑挤隆构造带为区域性控热导热构造,并对干热岩体的就位有明显的控制作用。基于大地电磁测深、高分辨率重力异常、电阻率与Rayleigh波群相速度线性反演,以及地质综合分析认为,以壳内部分熔融层供热为主,地幔热流供热、沿走滑断裂带上升的晚期小熔体与双倍地壳U、Th、K等放射性元素衰变生热为叠加热源,一并构成的复合型热源,是热水泉干热岩体最有可能的热源机制。 | 张森琦 吴海东 张杨 宋健 张林友 许伟林 黎敦朋 李胜涛 贾小丰 付雷 李旭峰 冯庆达 | 2020 | 地质学报2020,94,5: | 12 |
| 7 | 渗透率对干热岩开采过程储层变化规律的影响显示文摘热储层由基质系统和裂隙系统共同构成,二者热量传递的方式存在很大区别。仅考虑基质渗透率或裂隙渗透率,与实际采热过程并不相符。只有明确基质-裂隙双重渗透率下热储层的变化规律,才能更为合理、有效地开发地热资源。因此以青海共和盆地地热田GR1井为研究对象,基于热流固耦合理论,运用COMSOL数值模拟软件,建立双重孔隙介质渗透率水流传热模型。通过考虑不同基质渗透率(0,1×10-18,1×10-16m2)、裂隙渗透率(5×10-11,1×10-10,2×10-10m2),得到了储层温度场、应变场、应力场、位移场变化规律。研究发现:(1)仅考虑裂隙渗透率,会高估储层的开采寿命和产出温度;会低估采热过程中储层产生的压应变和沉降量,表明基质渗透率不能忽略。(2)最优裂隙渗透率为1×10-10m2,此时最适宜进行热开采;裂隙渗透率为2×10-10m2,储层寿命低于50 a。(3)采热初期,相比裂隙渗透率5×10-11m2时的最大压应变,裂隙渗透率为2×10-10m2时最大压应变提高了2. 74倍;采热40 a,相比裂隙渗透率为5×10-11m2,裂隙渗透率为2×10-10m2时,储层沉降量增加0. 164 05 m,沉降区域扩大3倍左右。所得结论对青海共和盆地干热岩开采过程中渗透率与储层变化规律的研究提供了一定参考。 | 崔翰博 唐巨鹏 姜昕彤 | 2020 | 水文地质工程地质2020,47,1: | 9 |
| 8 | 干热岩地热资源热源机制研究现状及其对成因机制研究的启示显示文摘干热岩作为一种清洁可再生能源具有巨大的开发利用价值,大力开发干热岩可助力我国实现“碳达峰”与“碳中和”目标.成因机制研究是干热岩地热资源高效开发利用的基础.在干热岩地热资源形成中,热源是首要控制因素.本文通过全面梳理全球典型干热岩示范场地的地热地质背景与热源机制研究现状,对常见的干热岩热源机制进行了分类归纳,并在此基础上,分析了我国未来干热岩成因机制研究的方向.研究结果表明,花岗岩放射性生热、附加岩浆热与深部地幔热是干热岩常见的热源,其中,附加岩浆热源又可进一步根据成因分为火山岩浆热源与构造岩浆热源.本论文认为在未来干热岩成因机制研究中,应高度重视热源构成及各热源热贡献量的量化表征,在此基础上,重点查明浅部控热构造,构建干热岩地热资源的“生热-控热”一体化定量模型.此外,进一步完善大地热流数据也有助于干热岩地热资源成因机制的深入研究. | 张超 胡圣标 黄荣华 王朱亭 秦松 左银辉 宋荣彩 | 2022 | 地球物理学进展2022,37,5: | 9 |
| 9 | 高地应力下深部岩芯饼化裂缝发展规律及机制研究显示文摘以青海共和盆地干热岩调查井的钻孔岩芯为研究对象,首先分析现场岩芯饼化侧面破坏特征、端面断口宏观和微观特征,然后基于三维离散-连续混合方法,分析不同类型应力状态下钻孔取芯过程中的裂缝扩展行为,从细观角度探究岩芯饼化形成机制。研究结果表明:(1)饼化岩芯侧面特征可分为破碎状、薄饼状、饼化状和厚饼状;端面断口形态可分为马鞍形、平面、杯状凹面和椭圆形,大多粗糙不平,具有凹凸性;(2)岩芯饼化侧重于拉伸破坏机制;(3)高水平主应力是岩芯饼化发生的主要因素,诱发带状分布裂缝并产生杯状凹面断口;垂向应力抑制裂缝带状分布,水平应力较小时,足够大的垂向应力可使岩芯产生平面断口;(4)在应力重分布作用下,岩芯根部产生大量裂缝,岩芯上部的已有裂缝也会继续发展,加剧岩芯饼化程度;(5)水平主应力差异性既影响裂缝的分布状态,也影响裂缝走向,裂缝走向倾向于沿最大水平主应力方向,且聚集分布在岩芯边缘附近区域;(6)裂缝走向分布受应力水平的影响,沿最大水平主应力走向裂缝比例随最小水平主应力的减小或垂向应力的增大而增加,较大的最大水平主应力会削弱裂缝走向对应力方向的指示作用。 | 张丰收 李猛利 张重远 何满潮 张盛生 衡德 | 2022 | 岩石力学与工程学报2022,41,3: | 6 |
| 10 | 中国陆区干热岩勘探靶区优选:来自国内外干热岩系统成因机制的启示显示文摘干热岩是指地下高温但由于低孔隙度和渗透率而缺少流体的岩石(体),储存于干热岩中的热量需要通过人工压裂形成增强地热系统(EGS)才能得以开采,赋存于干热岩中在当前技术经济条件下可以开采的地热能被称为干热岩型地热资源,它是人类未来的重要替代新能源之一.干热岩的研究始于20世纪70年代,经过近50年的不断发展,干热岩在理论和实践两方面都有了长足发展,美国、日本、法国、德国、澳大利亚等发达国家相继投入巨资进行干热岩勘查、评价和开发实验,并且初步形成了商业开发的成功范例.实践表明,干热岩地热资源是深层地热能的一部分,往往与高温水热系统共热源且存在共生关系,但其地质条件复杂,开采难度较大,应倡导“深层地热能”和“广义EGS”概念,即按照EGS技术着眼深层水热型和干热岩型地热能整体开发.为了克服诱发地震等环境安全问题,干热岩压裂造储技术研发方向正在从“刚性造储”向“柔性造储”发展.近几年来,我国分别在青海、西藏、四川、福建、广东、湖南、黑龙江、海南等高热流区域进行了干热岩地质勘查,并在青海共和、山东利津、广东惠州、四川康定、冀东马头营和琼北等地相继开展了干热岩初步钻探,但仅在青海共和的干热岩勘探与开发实验中取得突破.综合考虑全球高温地热带分布和中国陆区板块构造背景、现今大地热流分布格局、岩石圈热结构、Moho面深度及壳内热源、新生代火山活动、温泉分布、深大断裂分布与活动性,以及现有干热岩勘查结果,认为当前中国陆区最具前景的干热岩勘探靶区为东北新生代火山活动区、海南岛及雷州半岛和滇藏川地区——青藏高原东构造结.此外,高热背景条件下的中厚层碳酸盐岩应作为深层地热能开采的重点目标储层. | 饶松 黄顺德 胡圣标 高腾 | 2023 | 地球科学2023,48,3: | 6 |
| 11 | 岩浆热源型地热系统释义显示文摘以壳内岩浆囊(熔融体)为主要热源的地热系统是国内外地热界的热点研究对象。然而,当前尚无'岩浆热源型'地热系统的确切定义,对此类地热系统的认识也存在诸多争议。本文讨论了岩浆热源型地热系统的形成与其下熔融体的关系,阐释了'岩浆热源'的形成机制及其对上覆地热系统影响的本质,综述了利用岩浆流体地球化学组成识别其对地热水定量贡献的常用方法。在此基础上,提出'岩浆热源型'地热系统应指接受岩浆囊传导热且同时受到岩浆流体直接影响、从而热储温度异常高的地热系统。 | 郭清海 | 2022 | 地质学报2022,96,1: | 4 |
| 12 | 增强型地热系统采热性能评价——以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为例显示文摘增强型地热系统(EGS)是从干热岩储层中提取热能的有效手段,准确评价其采热性能对于提高系统的取热效率、延长取热寿命等具有重要意义。为此,以共和盆地恰卜恰地区干热岩储层为研究对象,基于COMSOL Multiphysics建立了表征EGS水热耦合的数值模型,采用整体间接耦合的方式,分别对注入井井筒、含裸眼段裂隙网络热储层及采出井井筒进行瞬态流动传热耦合模拟,并对比分析了裂隙渗透率等参数对EGS采热性能的影响。研究结果表明:(1)不考虑采出井井筒部分热损失,将导致开采初前期采出温度被高估4%~5%,不考虑裂隙网络储层流量与热量损失,将导致对采出流量与热提取速率值的评价过高;(2)增大注入流量,会使EGS维持一段时间高温高热提取率开采,但将导致储层寿命降低,提高生产压力则会降低热提取速率并增大流动阻抗,不利于热开采;(3)增大裂隙渗透率虽然能提高热提取速率,但会降低储层开采寿命;(4)当裂隙开度处于细微变化时,对系统采热效果的影响较小。结论认为,采用分段式间接耦合模拟的方式可以实现对EGS的完整性评价,进而为高温热储层商业化开采提供理论及实践依据。 | 单丹丹 李玮 闫铁 李卓伦 逯广东 张弦 | 2022 | 天然气工业2022,42,10: | 4 |
| 13 | 基于模糊数学法的松辽盆地深层地热资源潜力评价显示文摘松辽盆地具有高大地热流、高地温梯度特点,是我国地热资源有利远景区.前人对松辽盆地干热岩研究取得了系列认识,但部分地热评价中缺乏重要参数(如大地热流、地温梯度),评价数据以收集资料为主,造成预测的地热有利区存在争议.本文通过处理分析大量实测地球物理数据,获得了壳内高导层埋深、居里等温面埋深、莫霍面埋深和中生界基底岩性等分布特征,结合大地热流、地温梯度等信息,利用模糊数学法开展松辽盆地深层地热资源评价,结果表明:松辽盆地深层地热资源具有“中部优、东南部良好、西部和北部差”的分布格局;大庆-松原和肇东-哈尔滨是两大深层地热资源有利区,其干热岩总资源量为6.236×1022J,折合为2.128×1012tce(吨标准煤当量),指示了深层巨大的干热岩资源潜力. | 裴发根 何梅兴 方慧 王绪本 仇根根 张小博 吕琴音 张耀阳 袁永真 王兴宇 | 2023 | 地球科学2023,48,3: | 3 |
| 14 | 湖南沩山岩体干热岩地质特征及资源潜力显示文摘为深入查明湖南沩山岩体干热岩地质特征及资源潜力,本文通过利用野外地质调查、岩矿测试及生热率计算方法,对沩山岩体的区域地质和地热地质背景进行了研究。研究发现该区存在较大规模的花岗岩岩基,且岩体生热率及放射性热均较高,地表高热异常,具备干热岩赋存地质条件。在此基础上,利用体积法初步对该区2~6km岩体进行了资源估算,结果显示,湖南沩山岩体干热岩资源量为33.50×10^17kJ,折合1143.39亿吨标准煤。研究表明,沩山岩体具备良好的干热岩地热地质条件及资源潜力。 | 叶见玲 曾琳 杨汉元 | 2019 | 地质与勘探2019,55,5: | 3 |
| 15 | 干热岩勘查开发进展及展望显示文摘清洁能源开发利用是当前全球可持续发展共同关注的资源环境问题。干热岩指埋藏于地球深部、内部不存在或仅存在少量流体,温度高于180℃的高温岩体,作为未来人类可持续利用的重要战略可接替清洁能源,其开发利用备受关注。文章在梳理总结国内外典型干热岩勘查与开发利用进展的基础上,针对干热岩资源研究方向提出几点思考,希望对我国未来干热岩勘查与开发工作起到有益参考借鉴作用。自20世纪70年代提出干热岩概念以来,世界各国开展了多处勘查开发工程探索,在取得大量理论技术突破的同时,也存在不少失败的案例。虽然全球投入建设的干热岩开发工程数量总体上不断增加,为干热岩勘查开发积累了宝贵经验,但是迄今为止尚未建造有商业规模的储层,由于缺乏持续经费支持、水力压裂诱发微地震等问题,多数被迫终止。目前来看,全球干热岩开发正逐渐进入新的探索阶段,欧美各国纷纷加强相关基础理论和技术攻关。我国近年来在干热岩资源调查评价和勘查开发方面取得了重要阶段性成果,编制了大地热流、居里面深度、控热构造等系列基础图件,初步估算了我国陆域干热岩资源潜力,并在青海共和、福建漳州、广东惠州、河北马头营、山西大同、江苏兴化等地区相继开展了干热岩勘查开发探索。其中,青海共和盆地恰卜恰地区在4000 m深度探获超过200℃的高温干热岩体。2019年在青海共和启动我国首个干热岩勘查试采示范工程,2020年完成干热岩储层规模化建造,有效改造体积超千万立方米,并于2021年实现试验性发电并网,在干热岩深部探测、高温硬岩钻探、规模化储层建造、循环连通、有机朗肯循环发电等方面取得了系列基础成果,推动了我国干热岩在勘查开发方面的实质性进展。总体来看,全球干热岩勘查开发取得了长足进展,实践证明干热岩资源是一种十分有发展前途的绿色能源,有望未来成为全球重要战略能源。然而,干热岩现有开发利用路径及其配套技术、装备与商业化开发预期相比还存在较大差距。我国干热岩资源开发尽管实现了从“0”到“1”的突破,但距离国际水平还有较长的路要走,仍需要在高温硬岩钻完井、深部储层精细刻画、安全规模化储层建造、高效换热取热等方面推动颠覆性技术创新,破解规模化、经济性开发难题。 | 文冬光 张二勇 王贵玲 张林友 王璜 张森琦 叶成明 王稳石 金显鹏 刘东林 贾小丰 李胜涛 吴海东 连晟 冯庆达 | 2023 | 水文地质工程地质2023,50,4: | 3 |
| 16 | 青海共和盆地新近系热储层地热资源量评价与分析显示文摘提出一套热储温度主控因素分析、热储温度预测方程构建和考虑单井涌水量的地热资源量评价方法体系。应用于中国共和恰卜恰地热田,结果显示该地热田新近系热储温度呈现西高东低的趋势,热储层最高温度超过160℃;利用克里格插值方法,确定热储层50 m降深对应的单井涌水量最高为3600 m^(3)/d。综合热储层温度和涌水量空间分布特征,确定了恰卜恰新近系热储层供热能力并圈定水热资源开发优势靶区,靶区内每10000 m^(2)热储层的供热能力评价可以达到18 MW。 | 于漂罗 张盛生 查恩爽 | 2021 | 世界地质2021,40,4: | 3 |
| 17 | 利用热-孔隙流体耦合有限元数值模拟研究干热岩开发温度下降过程——以青海共和盆地恰卜恰地区干热岩开发为例显示文摘水力压裂是干热岩(HDR)开发最常用到的压裂方式,水力压裂形成的裂缝网络为增强地热系统的运行(EGS)提供了高渗透率的人工储层.本文在系统总结前人关于共和盆地水力压裂实验、数值模拟资料和现场水力压裂监测结果的基础上,引入了离散裂缝网络(DFN),利用多物理场模拟软件COMSOL Multiphysics建立了共和盆地恰卜恰地区干热岩开采过程中的二维裂缝-基质热-孔隙流体耦合模型,并讨论了裂缝开度和基质渗透率对干热岩开采温度下降过程的影响.结果表明,裂缝网络是流体运移的主要通道.温度下降和早期压力变化范围沿着裂缝延伸,并向周围被裂缝分割的基质扩展.裂缝开度和基质渗透率是影响干热岩地热开采过程中温度下降的重要因素.当裂缝开度越大时,流体运移范围就越大,储层温度和产出水温下降就越快,储层下降范围就越广,热突破时间和运行寿命就越短.当基质渗透率越大时,越有利于流体进入基质进行热量交换,越容易从干热岩中提取热量,产出水温下降越快,运行寿命越短. | 刘汉青 胡才博 赵桂萍 石耀霖 | 2023 | 地球物理学报2023,66,7: | 1 |
| 18 | Experiments and Analysis of the Hydraulic Fracture Propagation Behaviors of the Granite with Structural Planes in the Gonghe Basin显示文摘Hydraulic fracture(HF) propagation behavior is significant when building enhanced geothermal systems(EGS). HF geometry is closely related to the structural planes(SPs) in hot dry rock(HDR), such as natural fractures(NFs), quartz veins(QVs) and lithologic interfaces(LIs). However, the HF behaviors in HDR have not been well understood, especially the influence of multiple SPs on the HF geometry. To clarify this mechanism, several groups of physical simulation experiments of hydraulic fracturing were conducted to investigate the intersection relationship between the HFs and the SPs. Results show that the HF geometry shows great differences when intersecting with different SPs. In summary, the HF geometry displays four basic patterns, namely, propagation along the SPs, branching, capture, penetration/non-dilation. The fluctuation degree of the pressure-time curve and the HF complexity show a positive correlation. The cementing strength of the SP and their different mechanical properties from rock matrix influence the HF behaviors significantly. Therefore, the HF shows diverse geometries when intersecting with the NFs and LIs, while propagating along the QV when intersecting with it. For the complex networks, it is favorable for the HF to penetrate through and dilate several SPs, rather than simply cross or propagate along the SP. | XIE Jingyu LI Lei WEN Dongguang PENG Suping ZHENG Jing FU Guoqiang | 2021 | Acta Geologica Sinica(English Edition)2021,95,6: | 0 |
| 19 | 增强型地热系统储层堵塞机理及解堵技术进展显示文摘为了延长增强型地热系统的使用寿命,实现地热能高效可持续开发,需要研究储层堵塞物的类型、来源及堵塞机理,并分析现有解堵液体系的解堵原理和特点。为此,系统总结了国内外典型增强型地热系统储层的堵塞机理和解堵技术研究的最新进展,对比分析了不同解堵技术的适用条件及优缺点,梳理了增强型地热系统应用解堵技术的工程经验。研究结果表明:①矿物颗粒脱落运移堵塞(物理堵塞)和次生矿物堵塞(化学堵塞)是人工裂隙堵塞物的主要类型,这些堵塞物可以通过物理、化学或物理—化学混合解堵技术解除;②化学解堵技术比物理解堵技术解堵效果更加理想,新型酸液体系的缓释性和转向性研究将是未来酸性解堵液开发的主要方向;③混合解堵技术结合了物理和化学解堵技术的优点,在全球应用最为广泛,新型脉冲技术和高效解堵液的研发将对混合解堵技术的发展产生重要影响。结论认为,基于高效酸性解堵液研发的混合解堵模式将成为解决增强型地热系统储层堵塞最具发展潜力的解堵关键技术,该技术可为未来中国干热岩储层维护和深部地热能持续开发提供有力支撑。 | 冯波 柯尊嵩 刘彦广 上官拴通 李翔 崔振鹏 | 2022 | 天然气工业2022,42,12: | 0 |
| 20 | 青海共和盆地高热机制数值模拟分析显示文摘共和盆地位于青藏高原东北缘,处于秦岭—祁连—昆仑造山带的交汇部位。盆地的平均热流值明显高于中国大陆地区热流平均值,也明显高于周边构造单元,表现为高热异常区域。笔者等结合区域地质、地球物理探测资料及近年来新获的热学参数测试数据,对共和盆地开展了热演化数值模拟,分析了共和盆地的高热异常机制。结果显示,如果将新生界地层作为一个整体考虑,实测的热导率参数不足以形成共和盆地的高热,必然有深部热源,如中—下地壳熔融体的影响。而结合地温曲线,对新生界地层进行分层数值计算分析,显示盆地高热异常形成的主要控制因素是浅表层松散的新生界沉积层的极低热导率,同时岩石圈以下的深部过程影响为共和盆地高热异常提供一定程度的区域热异常背景。 | 范桃园 李冰 闫臻 | 2023 | 地质论评2023,69,2: | 0 |