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深部超临界地热条件下纯水的电阻和电导演变特征
1
作者 钟承昊 许天福 +1 位作者 袁益龙 封官宏 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期490-497,共8页
通过测定纯水在300~500℃和30~50 MPa条件下的电阻,揭示了纯水电阻和电导由亚临界区进入超临界区的变化特征.在此基础上,探讨了超临界水电阻和电导随温度和压力变化的演变机理.结果表明,纯水电导值在超临界点(374℃,22.1 MPa)附近具有... 通过测定纯水在300~500℃和30~50 MPa条件下的电阻,揭示了纯水电阻和电导由亚临界区进入超临界区的变化特征.在此基础上,探讨了超临界水电阻和电导随温度和压力变化的演变机理.结果表明,纯水电导值在超临界点(374℃,22.1 MPa)附近具有涨落现象,具体表现为:(1)在亚临界区电导值与温度具有正相关关系,这是由于H+和OH-的极限当量电导之和随温度升高而上升所导致;(2)进入超临界区后电导值与温度具有负相关关系,这是由于水的密度和解离常数随温度上升而降低所导致.此外,固定温度条件下,纯水电导值与压力始终保持正相关关系.本次研究可为深部超临界地热资源地球物理勘探和解译提供基础数据. 展开更多
关键词 超临界地热 高温高压 电阻 电导 水热实验
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深部超临界地热资源研究进展及开发前景展望 被引量：13
2
作者 许天福 汪禹 封官宏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期155-167,共13页
较之于传统的地热资源,超临界地热资源具有更大的开发潜力,但目前对于后者的研究尚处于初步探索阶段,在理论研究和技术实践上均面临着诸多挑战。为了实现我国的节能减排目标并为能源结构调整做出贡献,系统回顾了国际超临界地热资源钻探... 较之于传统的地热资源,超临界地热资源具有更大的开发潜力,但目前对于后者的研究尚处于初步探索阶段,在理论研究和技术实践上均面临着诸多挑战。为了实现我国的节能减排目标并为能源结构调整做出贡献,系统回顾了国际超临界地热资源钻探工程及测试过程,归纳总结了其在钻井、完井技术方面的经验和教训;进而结合国际上超临界地热资源室内实验、场地试验及数值模拟方面的研究成果和最新动态,指出了超临界地热资源开发所面临的挑战、潜在的解决方法、未来的研究方向和技术开发重点。研究结果表明:①在理论研究方面,需要弄清亚临界—超临界流体的多相流动特征、超临界水的化学特性及水岩作用机理、高温条件下岩体力学的弹塑性及其变化等重要问题;②在工程实践方面,如钻完井和测井技术在极高温和酸性流体条件下的应用、超临界条件下多场耦合模拟的程序开发工作等均面临重大挑战;③需要进行水、盐、酸性气体等多组分的超临界状态方程的理论研究,并开发相应的状态方程模块;④在场地示范工程方面,需要加强地热资源评估与勘探方法、高温钻井与测井技术、储层建造技术、地表系统等研究;⑤需要研发和提升高温超高温钻井、完井技术,研发环保及可降解钻井液等。结论认为,不久的将来,随着科技的进步,将有可能实现对超临界地热资源的商业化开发。 展开更多
关键词 超临界地热能 水热流动 化学反应 力学特征 研究进展 前景展望 商业化开发
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羊八井地热田地热地质条件及其对超临界地热资源勘探的启示 被引量：4
3
作者 王迎春 周金林 +5 位作者 李亮 文华国 宋荣彩 姜光政 胡杰 张超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期35-45,共11页
随着能源结构调整以及“双碳”目标的推进,高温地热资源,尤其是超临界地热资源的勘探已成为地热学研究的焦点。羊八井地热田作为我国目前已知具有最高温度(329.8℃)的地热田,其是否存在超临界地热资源是一个关键问题。为此,通过综合梳... 随着能源结构调整以及“双碳”目标的推进,高温地热资源,尤其是超临界地热资源的勘探已成为地热学研究的焦点。羊八井地热田作为我国目前已知具有最高温度(329.8℃)的地热田,其是否存在超临界地热资源是一个关键问题。为此,通过综合梳理羊八井地热田的地热地质条件,分析地热田地热流体的来源及其演化过程,多方法评估限定地热田的储层温度,明确地热田的热源属性和特征,建立了超临界地热资源的流体C—He同位素指标体系,并评价其对超临界地热资源勘探的启示。研究结果表明:①羊八井地热田高CO_(2)含量与海相碳酸盐岩和变质沉积物的热成因脱碳有关,He主要来源于地壳中的放射性衰变,岩浆挥发份占比不到3%;②羊八井地热田至少有3个储层,第3个储层是地热母流体的来源,温度约为320℃,第2个储层的温度约为250±10℃,第1个储层的温度为150±15℃;③羊八井地热田深部存在岩浆房,距离地表15~20 km,为该地热田高温地热提供热源;④羊八井地热田的岩浆房为花岗质岩浆,埋深较大而体积较小,与世界上已探明的超临界地热资源的地热田在物质来源、热源特性等方面具有显著差异。结论认为:①羊八井地热田不具备形成超临界地热资源的地热地质条件;②该项研究成果从地热地质角度建立的超临界地热资源判别体系对我国超临界地热资源的勘探具有重要的启示意义。 展开更多
关键词 羊八井 超临界地热资源 地热流体 地温计 气体同位素 岩浆房
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超临界地热资源的地球物理分析--以鲜水河高温水热系统为例 被引量：2
4
作者 张健 方桂 +1 位作者 何雨蓓 艾依飞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期698-712,共15页
鲜水河高温水热系统位于川西地热区,是我国重要的“水热型”地热资源区和高温地热发电工程建设选区,其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力,具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向,研究深层... 鲜水河高温水热系统位于川西地热区,是我国重要的“水热型”地热资源区和高温地热发电工程建设选区,其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力,具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向,研究深层超临界地热资源促进地热学拓宽研究领域,具有重要的科学意义.本文利用地球物理资料、地热地质资料,对鲜水河高温水热系统超临界水热流体构造条件、有利赋存部位、热结构与热状态开展计算分析.结果表明:鲜水河断裂带浅源小震群与深层超压热流体层相关,热泉群串珠状负重力异常圈闭之下超厚沉积地层是赋存深层超临界地热流体储层的有利构造部位;康定中谷-二道桥-榆林宫热水区的水源补给、热源补给、水热循环通道等地热地质条件优良,其下方存在酸性岩浆活动,是形成高温水热系统浅层热储、深层超临界热液区的重要热源条件.我们认为:鲜水河断裂带是深部热流体上升至浅表产生强烈水热活动的通道,沿此通道,在160~250℃温度区间,是鲜水河水热系统地热储层的赋存区域;在350~400℃温度区间,是深层超临界流体(H2O、CO_(2))的赋存区域;随温泉水大量溢出的高浓度CO_(2)地热气体,伴随出现pH值略小于7的弱酸性热水,其下方是形成深层超临界地热资源的有利区域. 展开更多
关键词 鲜水河断裂带 高温水热系统 超临界地热资源 地球物理分析
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