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干热岩钻探专家浅谈清洁能源干热岩供热开发利用的前景

日期:2016-08-09  

国际新能源网

2016
08/09
17:27
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关键词: 地热资源 干热岩型地热 可再生能源

中国属于地热资源丰富的国家,开发潜力巨大。

所有的地热资源当中,最具潜力的恐怕要属干热岩型地热。可以说,站在地球的每一个角落,脚下几千米深处的岩石,都是热源。与传统化石能源相比,干热岩地热能是一种清洁可再生能源;与其他清洁能源相比,干热岩能够实现稳定、可靠且安全的能源供应。但也有专家认为,由于技术、设备等原因,我国对干热岩的开发利用仍尚待时日。

干热岩也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200摄氏度,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。在中科院院士汪集旸主笔的《中国大陆干热岩地热资源潜力评估》一文中,干热岩的定义如上。

干热岩的能量来自于地球内部的热能,理论上随着地球向深部的地热增温,任何地区达到一定深度都可以开发干热岩,因此干热岩的资源潜力非常巨大。但是,由于技术和手段等限制,我们现在开发利用的干热岩专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体开发干热岩资源的勘探主要是通过物探与化探等手段,找到干热岩体。物探方法有二维、三维地震,大地电磁测深,可控源大地电磁测深及重力及磁力等。

干热岩开发主要是通过打井。据中国地质科学院勘探技术研究所研究员冉恒谦介绍,一般的做法是从地表往干热岩中打一眼井(注入井),封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水。在岩体致密无裂隙的情况下,高压水会使岩体垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。若岩体中本来就有少量天然开裂,这些高压水使之扩充成更大的裂缝。随着低温水的不断注入,裂缝不断增加、扩大,并相互连通,最终形成一个呈面状的人工干热岩热储构造。在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造,这些井用来回收高温水、汽,称之为生产井。

高温蒸汽和水用于地热发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中,从而达到循环利用的目的。注水井和生产井数量根据不同的情况而异,井的配置方式有两井模式、三井模式、五井模式等。据了解,根据各国试验站经验,一般采用一口注入井、两口生产井的三井模式。


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