国家高技术研究发展计划(2012AA052802)
- 作品数：26 被引量：541H指数：12
- 相关作者：蒋方明王贵玲陈继良蔺文静苏正更多>>
- 相关机构：中国科学院中国地质科学院中国地质大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国地质调查局地质调查项目中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：天文地球动力工程及工程热物理环境科学与工程电气工程更多>>
- 苏尔士增强型地热系统的开发经验及对我国地热开发的启示被引量：14
- 2014年
- 增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士(Soultz)地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行系统总结归纳。本文通过回顾其发展历程,总结该项目在钻井、储层激发、水力循环测试和储层监测方面的成功经验,同时提炼出地热开发中遇到的储层建设和井下泵设备等方面的问题,并指出数值模拟在地热开发过程应用方面的启示。苏尔士地热项目开发吸取了其他早期地热田的经验和教训,成功地建造了商业规模的人工激发储层,产生了大量的科研成果和先进技术,对后续开发的地热项目有重要指导意义。
- 翟海珍苏正吴能友
- 热储分层影响EGS采热的数值模拟研究
- 2014年
- 由于岩石构造不同、天然裂隙的差异以及压裂过程的随机性等因素,增强型地热系统(EGS)人工热储通常具有较强的非均质性。探究热储的非均质性对EGS热开采过程的影响,对EGS性能预测与分析评价有重要意义。论文考虑到热储沿深度方向的非均质性,基于等效分层多孔介质物理模型,并使用自主开发的EGS数值模型,模拟了多个具有分层热储EGS的长期运行过程,发现热储深度方向上非均质性对热能的开采影响显著,而流量分布的不均匀性是导致系统采热性能下降的主要原因。为了方便分析和评价,我们建立一种新的定量化描述热储非均质性的方法,然后基于更多的非均质热储EGS算例结果,拟合得到EGS采热性能与热储非均质性的定量关系式。
- 黄文博陈继良蒋方明
- 关键词：非均质性
- 增强型地热系统开采过程中热储渗透率对温度场的影响被引量：9
- 2015年
- 以西藏羊易地热田的温度信息为依据,假想激发不同渗透率的EGS热储,采用数值模拟的方法,观察开采50 a内系统温度场分布,分析热储的可持续开采能力、冷却影响范围等。共设计了9个EGS开采案例,根据模拟结果的温度场分布形状,可将模型划分为极高、高、低渗透率3种类型。结果表明,高渗透率模型在开采过程中的温度降低幅度不大,50 a后开采点温度为270℃,热储仍具有开采潜力,此案例适用于对热储可持续性和后期热恢复要求较高的地热开采;低渗透率模型在开采过程中出现了大面积低于100℃的冷却区域,模拟结束后开采点的温度基本不变,此案例适用于对地热能开采稳定性要求较高的情况;极高渗透率模型的开采寿命只有20 a。
- 凌璐璐苏正吴能友
- 关键词：EGS渗透率温度场
- 增强型地热系统能耗及CO_2排放强度的生命周期评价
- 2013年
- 以装机容量10 MW的增强型地热系统(EGS)为例,对其生命周期内能耗和CO2排放进行详细核算,结果表明:EGS能耗以造井和储层建造阶段能耗为主,分别占生命周期能耗的80.04%和12.73%。EGS能耗强度和CO2排放强度(合标准煤)分别为3.45 g/kWh和8.25 g/kWh,能耗强度略高于风电,显著低于光伏发电与火电;CO2排放强度以EGS为最低,相较国内单位发电量764 g/kWh的碳排放,EGS服役期满20 a后,可实现减排CO2106万t。
- 毛永宁汪小憨呼和涛力王乐赵黛青
- 关键词：增强型地热系统生命周期评价能耗强度碳排放强度
- 西藏高温地热显示区氟分布及富集特征被引量：22
- 2015年
- 通过对西藏高温地热显示区内12个主要地热田采集的地热、地表水样共30组测试和分析可知,研究区氟含量0.34～19.2mg/L,地下热水中氟含量均高于2.0mg/L,研究区南部氟含量较北区偏高.氟含量高区,地热显示较明显.氟离子在水化学类型为Cl-Na或Cl·SO4-Na等Na型水中富集程度高于HCO3-Na.Ca或HCO3-Ca等Ca型水.研究区高氟地热水的富集机制主要有：深部地热流体的升流混合作用,补给水向下渗流过程中含氟硅酸盐矿物、萤石的溶滤作用.两种机制相比,深部热流的混合作用对地下水形成高浓度F-的贡献更大,但矿物的溶滤作用相对而言更为普遍些.研究区砷的富集机制与氟相似,这也使得二者在空间分布上具有共生性.应加强高氟高砷区地热水的管理与防护,防止其污染地表水环境.
- 孙红丽马峰刘昭刘志明王贵玲男达瓦
- 关键词：氟砷
- 增强型地热系统的研究进展被引量：1
- 2013年
- 通过分析增强型地热系统(EGS)的发展历程,建立分类的EGS研究体系,从而系统阐述EGS的发展动态。目前,国内对EGS的研究还处于理论研究阶段,加速EGS开发进程需要国家政策的引导与支持。此外,研究中可以结合国情特点,考虑利用废弃的深层油气井开展EGS相关的试验研究。在今后EGS的开发中,应首先对EGS过程工艺开展全流程分析,注重融入新技术来优化EGS流程工艺设计,以期实现EGS环境与经济效益的最大化。
- 毛永宁汪小憨呼和涛力赵黛青
- 关键词：增强型地热系统
- 中国地热资源及其潜力评估被引量：246
- 2013年
- 笔者在阐述中国地热资源特征的基础上，针对中国不同类型的地热资源，采用不同的计算方法对浅层地热能、水热型地热资源和干热岩地热资源进行了潜力评估。结果表明，中国287个地级以上重点城市浅层地热能为2．78x10^20J，每年浅层地热能可利用资源量为2．89x10^12kWh；中国主要平原（盆地）沉积盆地地热资源储量为2．5x10^22J，可开采资源量为7．5x10^21J；中国温泉区放热量共计1．32x10^17 J，可采资源为6．6x10^17J／年；中国大陆3．0～5．0km深处干热岩资源总计为2．5x10^25 J，是中国目前年度能源消耗总量的2．6x10^5倍。
- 蔺文静刘志明王婉丽王贵玲
- 关键词：浅层地热能干热岩
- 基于现场热响应测试方法的地下岩土热物性分析被引量：12
- 2014年
- 目前获取导热系数的主要方法是现场热响应试验,但该方法缺乏统一的技术标准,导致计算结果可比较性差,难以应用。笔者开展了不同热响应试验设备的原位热物性测试系列试验,分析了测试与数据处理方法对测试结果的影响,探讨了试验过程中需要注意的问题。结果显示：为减少试验误差,两次热响应试验测试的时间间隔不应少于10d;应尽量避免循环水与岩土介质以外的其他介质产生热量交换;对于恒热流热响应试验,导热系数值与舍弃时间（1.0~12.0h）成正相关关系;而对于定进回循环水温差的热响应试验,导热系数值与舍弃时间（0.0~12.0h）成负相关关系;舍弃时间大于12.0h时,导热系数变化趋于稳定。按统一标准舍弃前12.0h的测试数据进行导热系数计算,6家单位的导热系数计算值都在2.2~2.8W/（m·℃）范围内,测试结果合理可靠。
- 刘春雷王贵玲王婉丽蔺文静
- 关键词：地源热泵岩土热物性
- 热储周围岩石热补偿对增强型地热系统采热过程的影响被引量：12
- 2013年
- 采用自行开发的增强型地热系统(EGS)地下热流动过程三维动态模拟软件,模拟不同地质条件下EGS的长期运行过程,分析热储周围岩体的热补偿对产热温度以及热储内岩石、流体温度演化的影响.该数值模型视热储为等效多孔介质,采用两个能量方程分别描述流体和岩石的温度场,深入探究岩石与循环流体之间的换热过程.研究发现,热储周围岩体的热补偿作用与热储内流场形态强烈相关,且并不总是提高EGS的生产温度.在深度方向上有较大的优势流动的热储中,热补偿作用在EGS运行早期甚至会降低采出流体的温度.随着EGS的运行,热储温度持续降低,热补偿将对热能开采的影响将逐渐转向正面,对生产流体温度的提高效果增强.
- 陈继良罗良蒋方明
- 关键词：增强型地热系统干热岩地热能多孔介质
- 增强型地热系统地下渗流场的模拟分析被引量：7
- 2013年
- 采用自行开发的数值模型,模拟分析循环流体在双井增强型地热系统(EGS)地下热储中的渗流过程,系统分析不同水力渗透条件热储中流场形态的变化规律.结果表明,重力作用和流体动静压转换造成的"基础压差"与循环流体在地下裂隙岩体中的沿程阻力之间的相对大小是决定热储中流场分布形态的重要因素,而循环流量大小对热储内渗流场形态影响非常有限.基于此,我们提出水平井和多井环绕布局两种抑制流体短路的方案,为EGS的建设提供理论指导.
- 陈继良蒋方明罗良
- 关键词：增强型地热系统干热岩数值模拟多孔介质
