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中国深层地热能开采的地质条件评价 被引量：65
1
作者 庞忠和 罗霁 +6 位作者 程远志 段忠丰 天娇 孔彦龙 李义曼 胡圣标 汪集旸 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-151,共18页
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,... 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。 展开更多
关键词 干热岩 深层地热能 开采条件 评价方法 模糊数学 中国大陆
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地热资源开发利用过程中的主要环境问题 被引量：29
2
作者 尤伟静 刘延锋 郭明晶 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2013年第2期24-28,34,共6页
地热资源作为清洁可再生能源,在当今石化能源和水资源日趋紧张的形势下,已受到各国广泛的重视。但地热资源开发利用过程中地下深处成分复杂的物质被带到地表会对地表环境及地下环境造成严重的危害,进而导致一系列的环境问题。本文基于... 地热资源作为清洁可再生能源,在当今石化能源和水资源日趋紧张的形势下,已受到各国广泛的重视。但地热资源开发利用过程中地下深处成分复杂的物质被带到地表会对地表环境及地下环境造成严重的危害,进而导致一系列的环境问题。本文基于地热资源开发利用技术和工艺流程,对地热资源开发利用和管理的全过程中可能出现的环境问题进行了系统分析,从根源上分析了产生环境问题的原因,并提出了切实可行的防治措施,以促进地热资源开发和生态环境的协调发展。 展开更多
关键词 地热资源 浅层地温能 深层地热能 环境问题 防治措施
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张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用 被引量：30
3
作者 郭平业 秦飞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期393-398,共6页
随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井... 随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7℃,工作面空气含湿量降低了13.62 g/kg,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11 790 t,减排二氧化碳31 122 t。 展开更多
关键词 张双楼煤矿 深井 高温热害利用 地热
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深部矿山地热与煤炭资源协同开发技术体系研究 被引量：17
4
作者 张吉雄 汪集暘 +3 位作者 周楠 孔彦龙 朱存利 刘恒凤 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1682-1693,共12页
深部煤炭资源开采已势在必行,但随着开采深度的增加,伴生着热能的释放,该热能作为地热资源的重要组成部分,是一种不受环境因素影响的可再生清洁能源.深部矿井开采带来的丰富地热可作为共生资源进行开采利用.基于此,本文总结了深部矿井... 深部煤炭资源开采已势在必行,但随着开采深度的增加,伴生着热能的释放,该热能作为地热资源的重要组成部分,是一种不受环境因素影响的可再生清洁能源.深部矿井开采带来的丰富地热可作为共生资源进行开采利用.基于此,本文总结了深部矿井地热资源的发展潜力以及地热与煤炭资源开采的现状,论述了深部矿井地热开发的必要性和可行性,创新了地热与煤炭资源协同开发的思路,阐述了矿山地热与煤炭资源协同开发的内涵与科学问题,围绕深部矿山岩热和水热资源开发这一主题,利用煤炭资源开采的采后空间及生产系统,提出了充填埋管采热、采空区储水采热、采动区封闭采热及深部原位钻井采热4种采热方法,探讨了深部矿山地热探测评价、深部大空间煤基固废吸热功能材料、多场环境下采场岩层移动特征及其控制、低品位热能的高效传输及阶梯利用和协同开发系统智能监测等技术的研究重点与难点.研究成果将为中国深部矿山地热与煤炭资源的协同开发提供技术支撑,为深部矿井资源系统开发提供理论与实践参考,促进我国深部矿井绿色矿山建设与多元经济型发展. 展开更多
关键词 深部矿山 矿山地热 地热与煤炭协同开发 低品位热能 绿色开采
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增强地热系统研究现状:挑战与机遇 被引量：15
5
作者 亢方超 唐春安 +2 位作者 李迎春 李天娇 门金龙 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1767-1777,共11页
开发地热资源,尤其是深部干热岩地热资源,是加快能源结构转型,顺利实现“双碳”目标的重要途径.增强地热系统经历了50余年的发展,在深部地热资源开采方面取得了丰富的研究成果和施工经验.回顾增强地热系统的发展历程,总结热储特征、储... 开发地热资源,尤其是深部干热岩地热资源,是加快能源结构转型,顺利实现“双碳”目标的重要途径.增强地热系统经历了50余年的发展,在深部地热资源开采方面取得了丰富的研究成果和施工经验.回顾增强地热系统的发展历程,总结热储特征、储层改造以及示范项目的终止原因,分析商业化面临的挑战,探讨未来的探索方向和发展机遇,能够有效服务我国深部地热资源开发和示范项目的建设.在经历研究和开发阶段后,增强地热系统进入示范和商业化的飞速发展阶段,截至2021年末,世界累计的增强地热系统数量已达41个,累计发电装机量为37.41 MW;储层地质条件的复杂性和差异性以及现有改造技术对储层原位地质环境的依赖性,难以形成“可复制”的热储改造模式,由此导致的热储质量差等问题是制约增强地热系统发展的主要原因;建立典型的干热岩增强地热系统示范项目或探索基于采矿技术的增强地热系统,突破热储改造对原位地质条件的依赖性,形成“可复制”的深部地热资源开采体系,是增强地热系统未来的发展方向,也是实现深部地热资源大规模商业化的关键出路. 展开更多
关键词 深部地热能 增强地热系统 干热岩 热储改造 热矿共采
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基于声发射监测的岩石热损伤实时演化研究 被引量：10
6
作者 张玉良 吴必胜 赵高峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2945-2958,共14页
为了建立岩石热损伤演化模型,基于NI高性能测试系统与LabVIEW开发环境,通过对不同岩性试样(3种花岗岩和3种砂岩)进行热损伤试验,捕捉岩石在升温(从室温到500℃)和降温过程中的声发射信息。采用薄片分析方法揭示岩石经历高温作用前后的... 为了建立岩石热损伤演化模型,基于NI高性能测试系统与LabVIEW开发环境,通过对不同岩性试样(3种花岗岩和3种砂岩)进行热损伤试验,捕捉岩石在升温(从室温到500℃)和降温过程中的声发射信息。采用薄片分析方法揭示岩石经历高温作用前后的微观结构。根据声发射能量与弹性模量,建立岩石热损伤演化模型。研究结果表明:岩石在经历高温作用后微观裂隙增多,薄片糙面粗糙度增大;声发射信号频率存在2个明显的区间,即0.1~20 kHz和20~80 kHz,声发射幅值主要集中在50~70 dB;不同岩石的声发射能量存在显著差异,花岗岩的热损伤主要集中在升温段,砂岩的热损伤主要集中在降温段,揭示了岩石热损伤演化具有高度的岩性依赖性。岩石热损伤演化模型较好地表征了岩石损伤变量随温度升高和降低的演化;花岗岩和砂岩热损伤过程中的损伤机理存在明显的差异,花岗岩中结晶颗粒的面-面接触使其具有非均匀变形和含缺陷矿物颗粒导致的双重损伤机理,砂岩碎屑颗粒的点-点接触关系导致其损伤中以含缺陷矿物导致的降温损伤机理为主。 展开更多
关键词 声发射 岩石 热损伤 深地热 损伤机理
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深层垂直井同轴换热能力数值模拟分析 被引量：9
7
作者 赵春虎 尚宏波 +4 位作者 靳德武 王皓 徐拴海 王晓东 张卫东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期174-181,共8页
针对中深部(1500~4000 m)地热资源深井同轴“保水取热”科学评价问题,以COMSOL Multiphysics多物理场耦合数值计算软件为模拟平台,构建垂直单井岩–水耦合传热模型,以西安地区地层与地温特征为模拟背景,计算分析2种地温梯度(0.027、0.03... 针对中深部(1500~4000 m)地热资源深井同轴“保水取热”科学评价问题,以COMSOL Multiphysics多物理场耦合数值计算软件为模拟平台,构建垂直单井岩–水耦合传热模型,以西安地区地层与地温特征为模拟背景,计算分析2种地温梯度(0.027、0.030℃/m)与4种注水口流速(0.25、0.50、0.75、1.00 m/s)工况下深层(3500 m)地热单井套管换热能力。同时,建立5种井间距下的群井数值模型,分析不同井间距下群井中心井的出口温度变化规律。模拟结果显示:地温梯度越大,进出口温差越大,单位时间换热量与单位延米换热量越大;入口注水流速越大,进出口温差越小,但单位时间换热量与单位延米换热量越大,即地温梯度、流速越大,深层垂直钻孔套管换热的效率越高;西安地区3500 m井深工况下,相邻地热井的间距为30 m时能够保证其地层温度不会相互干扰。研究结论可为深层地热开发利用提供科学参考。 展开更多
关键词 深层地热能 单井 群井 延米取热量 COMSOL Multiphysics
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地热资源开发利用中的主要环境问题分析 被引量：7
8
作者 余静 欧阳翔 《中国资源综合利用》 2020年第4期108-110,共3页
现阶段,化石能源日益紧张,而地热资源是一种清洁可再生能源,各国对其越来越重视。但是,在地热资源的开发利用过程中,地下深处成分复杂的物质会被带到地表,严重污染地表环境,进而引发大量环境问题。本文主要阐述了地热资源的开发利用过程... 现阶段,化石能源日益紧张,而地热资源是一种清洁可再生能源,各国对其越来越重视。但是,在地热资源的开发利用过程中,地下深处成分复杂的物质会被带到地表,严重污染地表环境,进而引发大量环境问题。本文主要阐述了地热资源的开发利用过程,分析了开发利用地热资源过程中产生的环境问题,并提出了有效的防治措施。 展开更多
关键词 地热资源 浅层地温能 深层地热能
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试论地球深部地热能传输机理 被引量：8
9
作者 罗文行 孙国强 +2 位作者 周洋 刘德民 陈棋 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期10-16,共7页
本文在对前人地热成因认识归纳检验的基础上,通过演绎推理的方法,从几条基本的物理定律和基本假设组成的第一性原理出发,推理"地球内部热能从深部向浅表传输"的动力学过程,探讨深层地热能热源机制。热源机制问题从物理学的角... 本文在对前人地热成因认识归纳检验的基础上,通过演绎推理的方法,从几条基本的物理定律和基本假设组成的第一性原理出发,推理"地球内部热能从深部向浅表传输"的动力学过程,探讨深层地热能热源机制。热源机制问题从物理学的角度看,本质上就是热能从地球内部向近地表传输的问题。可以根据第一性原理,通过演绎法推理其可能的传输过程。深层热能传输的第一性原理由"温度的定义、热胀冷缩原理、阿基米德原理、热力学第二定律以及辐射、传导和对流三种热量传输方式的效率对比"5条基本的概念和定理组成。结合地球已知的圈层结构,通过演绎推理可知,在固态内核偏移驱动下,液态外核开始流动,在局部聚集导致地幔中形成上升的地幔柱;地幔柱在另一个地球圈层界面发生顶托作用,使得界面上凸,并产生烘烤加热作用,被烘烤的上层物质流变性增强发生侧向流动,于是物质垂直运动转换为水平运动。水平流动的热物质聚集到一定程度又会上浮产生垂直运动。如此垂直运动和水平运动不断转换,最终将地球深部地核中的热能传输到了地壳浅层。地球深部热能向浅表传输的过程会导致海底增生扩张、板块运动、盆山耦合等,同时也形成不同级别的控热构造系统。地球尺度的控热构造系统为:地球内核为生热构造,液态外核为储热构造,各级地幔柱和流动的高温物质为导热构造,地表的火山、温泉、地震为释热构造子系统。大陆地壳准固态流变物质的侧向流动是干热岩形成的主控因子,对于干热岩地热能勘查具有重要意义。 展开更多
关键词 深层地热 热传输机制 演绎推理 第一性原理 干热岩
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深层地热能开发及其对地热水流场的影响——以兰考县深层地热能开发为例 被引量：8
10
作者 宋前进 王刚 +1 位作者 许一川 程磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期184-193,共10页
为了研究深层地热能开发对热储层流场造成的影响,选取兰考县深层地热能开发为研究对象,分析研究区新生代以来的地质结构和区域构造特征,调查地区地热开采情况及存在的问题。根据地热能类型分析了第四系Q、新近系明化镇组N_(2)、新近系... 为了研究深层地热能开发对热储层流场造成的影响,选取兰考县深层地热能开发为研究对象,分析研究区新生代以来的地质结构和区域构造特征,调查地区地热开采情况及存在的问题。根据地热能类型分析了第四系Q、新近系明化镇组N_(2)、新近系馆陶组N_(1)等3个热储层特征,利用可控源音频大地电磁测深查明区内的断裂分布、热储层发育、隔水边界等条件,通过现场试验与测试手段查明不同部位热储层的参数指标,分区计算各层的地热资源量。根据开采方式、边界条件、水文地质参数建立数学模型,通过数值模拟预测出2023年Q热储层流场将恢复到原始流场模式,N_(2)热储层流场漏斗效应持续减弱,N_(1)热储层流场漏斗效应明显且分布不规则,为控制地热资源开发对环境造成的影响,提出封闭循环利用地热、同层加压回灌的开采方式及合理布局开采井、综合利用多层地热等措施,为本地及周边地区地热资源开发及环境保护提供参考。 展开更多
关键词 深层地热能 热储层 流场 数值模拟 漏斗效应
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我国深部高温地层井巷建设发展路径与关键技术分析 被引量：7
11
作者 刘志强 陈湘生 +1 位作者 宋朝阳 程守业 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1733-1745,共13页
深部矿产与地热资源共采战略为实现“矿-热”经济有效开发和实现双赢提供了有效途径,深部高温地层井巷建设技术是“矿-热共采”战略安全高效实施的重要支撑和保障.分析了深部“矿-热共采”战略对井巷建设技术需求的必要性和迫切性,梳理... 深部矿产与地热资源共采战略为实现“矿-热”经济有效开发和实现双赢提供了有效途径,深部高温地层井巷建设技术是“矿-热共采”战略安全高效实施的重要支撑和保障.分析了深部“矿-热共采”战略对井巷建设技术需求的必要性和迫切性,梳理了矿山井巷建设技术现状和存在的不足,阐述了矿山井巷智能化建设方面的研究进展与发展路径;剖析了深部高温地层井巷建设面临的难题与挑战,提出了深部高温地层井巷工程建造技术发展的三大优先发展任务:1)深部高温地层井巷建设地质保障系统;2)深部高温地层井巷建设模式与规划;3)深部高温地层井巷建设成套技术与装备.结合三大优先发展任务,凝练出8项基础理论与关键技术的发展方向:地层原位探识与透明化重构、高温地层井巷建设工艺适宜性、高温地层非爆破破岩、深井连续提升、深部不良地层改性与围岩长期稳定性控制、深井热害治理、井巷装备智能感知、井巷掘进装备智能控制.基于以上内容,初步构建了深部高温地层井巷建设基础理论与技术研究体系,以期为深部资源开采清洁化和地热清洁能源规模化发展提供参考. 展开更多
关键词 深部环境 矿-热开采 地热资源 矿井建设 高温岩层
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超长重力热管联合热泵的地热利用系统热力经济性分析
12
作者 蔺维杰 岑继文 蒋方明 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期160-168,共9页
深层地热资源储量巨大,采用超长重力热管取热技术对深层地热资源进行开采,将其与热泵系统联合为用户供热是一种高效利用深层地热资源的方法。针对如何调节不同参数下超长重力热管与热泵联合运行以期获得最佳热力经济性的问题,建立了系... 深层地热资源储量巨大,采用超长重力热管取热技术对深层地热资源进行开采,将其与热泵系统联合为用户供热是一种高效利用深层地热资源的方法。针对如何调节不同参数下超长重力热管与热泵联合运行以期获得最佳热力经济性的问题,建立了系统热力经济性模型,研究了热泵系统蒸发温度、超长重力热管热阻、井深、地温梯度以及蒸发器面积不同的情况下系统热力经济性变化规律。结果表明存在一个最佳蒸发温度使供热成本最低,如在地温梯度30℃/km、井深3 000 m的条件下,最佳蒸发温度为-2℃;超长重力热管热阻越小或地温梯度越大时可实现供热成本越低且最佳蒸发温度越高;存在最佳的井深和蒸发器面积使得供热成本最低。研究结果可为优化超长重力热管在开采深层地热联合热泵系统性能方面提供理论指导。 展开更多
关键词 深层地热开采 超长重力热管 热泵系统 地热利用 热力经济性分析
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深层地热能丛式多分支U型井采热技术及传热算法
13
作者 李守定 张苏鹏 +8 位作者 徐涛 张召彬 郑博 马世伟 孔彦龙 张文秀 赫建明 庞忠和 李晓 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1397-1411,共15页
深层地热能是一种分布广、资源量大具有发展前景的可再生新能源,当前的主要开采方法有增强型地热系统(EGS)、环绕式井筒换热系统(AGS)、断层带流体循环开采和同轴套管开采法,但存在采热功率不稳定、地震风险高和采热效率低等难题。针对... 深层地热能是一种分布广、资源量大具有发展前景的可再生新能源,当前的主要开采方法有增强型地热系统(EGS)、环绕式井筒换热系统(AGS)、断层带流体循环开采和同轴套管开采法,但存在采热功率不稳定、地震风险高和采热效率低等难题。针对当前深层地热开采技术面临的瓶颈问题,本文以开采过程只有能量交换而没有物质交换为原则,以深层干热岩地热规模化可持续稳定开发为目标,提出了深层地热能丛式多分支U型井采热方法(UMW-DGS)及关键技术,在此基础上建立了井筒轴对称热传导模型,以青海共和盆地恰卜恰深部干热岩储层为背景,提出了高温高压岩石热导率测试新方法,计算了在定井径条件下井周温度场和采热功率的时空演化规律,分析了温度差、热导率和井径等3个敏感因素对采热功率的影响。此外,针对UMW-DGS定解问题,研发了基于有限体积法(FVM)的三维热流固耦合数值算法,研究了UMW-DGS单水平井段换热效率和在不同泵注量条件下温度场时空演化。通过分析不同流量的有效换热量、换热时长和功率发现:泵注流量的增加会导致有效换热能量和有效换热时长的降低,并且使有效换热功率先增加后减少。研究结果表明,深层地热能开发需要在平衡换热温度和功率的条件下设计注入排量,从而得到最优的换热效果。 展开更多
关键词 深层地热 丛式多分支U型井 高温高压岩石热导率 储层-工质流固耦合热传导算法
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挽近重大构造-热事件及其对深层地热能的潜在影响 被引量：2
14
作者 刘琼颖 何丽娟 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期835-856,共22页
地热能是前景可期的清洁能源,深层地热能已被世界各国广泛关注和重点研究.现今地壳热状态是岩石圈热演化的最终结果,主要受最新一期构造-热事件的影响.研究挽近重大构造-热事件对地壳热状态的影响对深入理解及勘探深层地热能具有重要科... 地热能是前景可期的清洁能源,深层地热能已被世界各国广泛关注和重点研究.现今地壳热状态是岩石圈热演化的最终结果,主要受最新一期构造-热事件的影响.研究挽近重大构造-热事件对地壳热状态的影响对深入理解及勘探深层地热能具有重要科学意义和应用价值.本文收集整理了国内外大量文献和资料,归纳阐述了挽近时期重大构造-热事件如地幔柱、断层活动、岩石圈伸展及火山活动对深层地热能的潜在影响.结合我国的研究背景,指出了待解决的科学问题,强调深部动力学过程对浅部热结构研究的重要性,为未来深层地热资源勘查开发提供了理论依据. 展开更多
关键词 深层地热能 构造-热演化 地幔柱 断层活动 岩石圈伸展 火山 地热勘查
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基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统效益分析
15
作者 孙方田 赵晓晴 +2 位作者 许婉晴 郝宝如 谢永华 《综合智慧能源》 CAS 2023年第4期69-73,共5页
鉴于北方地区清洁供热发展需求,结合北方地区中深层地热分布特点提出一种基于压缩式换热的中深层地热集中供热模式,并分析了不同地热水温度对系统性能的影响。结果表明,地热水温度越高,系统热力性能越好。当地热水温度为75.0℃时,压缩... 鉴于北方地区清洁供热发展需求,结合北方地区中深层地热分布特点提出一种基于压缩式换热的中深层地热集中供热模式,并分析了不同地热水温度对系统性能的影响。结果表明,地热水温度越高,系统热力性能越好。当地热水温度为75.0℃时,压缩式换热机组可将一次网回水温度降低至15.0℃,以解决中深层地热田与热用户空间分布不匹配的问题。在一次网输热距离为20 km的条件下,基于压缩式换热的中深层地热集中供热系统的系统年性能系数(ASCOP)约为12.5,地热能供热占比约92%,节能减排潜力较大。 展开更多
关键词 清洁供热 地热能 中深层地热 集中供热 压缩式换热 长距离输热 节能减排
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深部矿山相变蓄热功能充填采热构想及技术体系 被引量：1
16
作者 张吉雄 刘恒凤 +2 位作者 周楠 闫浩 李百宜 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期933-944,共12页
深部矿山地热能作为地热资源的重要组成部分一直是世界各国关注的热点,但受地热开发技术和成本的限制,深部矿山地热能还未被广泛开发利用。随着我国逐渐向深部煤炭资源开采的转变,矿山地热能的高效开发迎来了机遇和挑战。为此,本文创新... 深部矿山地热能作为地热资源的重要组成部分一直是世界各国关注的热点,但受地热开发技术和成本的限制,深部矿山地热能还未被广泛开发利用。随着我国逐渐向深部煤炭资源开采的转变,矿山地热能的高效开发迎来了机遇和挑战。为此,本文创新性地提出了矿山相变蓄热功能充填采热方法,研发了适合深部矿山地热能开发的相变蓄热功能充填材料,揭示了矿山功能充填采热结构的相变蓄热机理,探究了矿山相变蓄热功能充填采热的热量补给机制,研究了功能充填采热性能的调控特征,形成了深部矿山相变蓄热功能充填采热的系统优化分析与设计流程。研究成果为实现深部矿山地热能高效开发、拓展煤基固废资源化利用途径和实现能源结构低碳转型奠定了基础。 展开更多
关键词 深部矿山 地热能 充填材料 相变蓄热 功能充填
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深地金属矿流态化浸出过程强化与地热协同共采的探索 被引量：4
17
作者 王雷鸣 罗衍阔 +3 位作者 尹升华 周根茂 廖文胜 李召坤 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1694-1708,共15页
立足深地金属矿产资源开采,以当前铀矿原位溶浸采矿工艺为基础,结合“金属矿流态化开采”和“深部地热开发”的工艺技术特征,创新提出了深地金属矿流态化浸出过程强化-地热协同共采的工艺构想,探讨了实现该工艺构想的思路架构、潜在方... 立足深地金属矿产资源开采,以当前铀矿原位溶浸采矿工艺为基础,结合“金属矿流态化开采”和“深部地热开发”的工艺技术特征,创新提出了深地金属矿流态化浸出过程强化-地热协同共采的工艺构想,探讨了实现该工艺构想的思路架构、潜在方式并给出了初步设想,从矿物浸出、环境感知、过程控制、能量置换、协同关联角度提出了关键系统,包括:致密固态矿产流态化系统、深地资源智慧感知系统、深地矿区溶浸液渗流控制系统、地热-溶浸液能量置换系统、热能置换-溶浸液循环耦联系统共五个方面开展重点研讨,系统分析了实现深地金属矿流态化浸出-地热协同共采过程中的基础理论瓶颈、关键技术难题与未来发展趋向,相关研究旨在为深地金属矿流态化浸出过程强化与地热协同共采提供思路借鉴. 展开更多
关键词 深地开采 金属矿 流态化开采 地热能 协同开采
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地质参数对深层地埋管取热能力的影响
18
作者 辛昊阳 王沛伦 《区域供热》 2023年第6期130-134,158,共6页
建立深层地埋管的取热模型,模拟计算地质参数对深层地埋管供暖效果的影响,并通过有关实际工程数据进行对比验证。通过分析发现,地埋管的取热能力随着大地热流的增加呈现线性提高的趋势,且当各层岩土导热系数和比热容都随着埋管深度增加... 建立深层地埋管的取热模型,模拟计算地质参数对深层地埋管供暖效果的影响,并通过有关实际工程数据进行对比验证。通过分析发现,地埋管的取热能力随着大地热流的增加呈现线性提高的趋势,且当各层岩土导热系数和比热容都随着埋管深度增加时,地埋管的取热能力最好。结果可为新建深层地埋管换热器工程的前期地质勘探工作提供一定理论参考。 展开更多
关键词 地质参数 深层埋管 地热能 取热能力
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贵州省地热深井开放式思维高质量成井综合技术 被引量：4
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作者 宋继伟 蒋国盛 班金彭 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1065-1071,共7页
贵州省深部地热钻井开发,目前仍然是坚持只针对性钻取地质论证所确定深部目的层(主要位于2000~3500 m深度)的传统做法。受贵州省地质结构复杂和地球物理成果解释水平双重影响,在这个深度上,钻井实际揭露的地层、水文结果往往跟论证预测... 贵州省深部地热钻井开发,目前仍然是坚持只针对性钻取地质论证所确定深部目的层(主要位于2000~3500 m深度)的传统做法。受贵州省地质结构复杂和地球物理成果解释水平双重影响,在这个深度上,钻井实际揭露的地层、水文结果往往跟论证预测情况差别巨大,因此地热深井失败率较高。地热深井成本高昂,失败时损失严重,所以亟需研究新的成井方式。通过实践,打破传统思维藩篱,总结出"开放式思维高质量成井综合技术",该技术是将全井作为综合系统考虑,从施工前到施工全过程,充分分析全井所有可能的有利层位,通过预留上部层位、分段固井、射孔放水、注酸洗井、压裂以及深部循环取热等多种方式进行全井地热水的综合利用,达到提高成井率的效果。研究成果对于喀斯特地区地热新能源钻探开发具有重要借鉴作用。 展开更多
关键词 深部地热 全井综合利用 成井技术 贵州省
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中深层地热能利用技术的研究与发展 被引量：4
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作者 李文静 姚海清 +2 位作者 张文科 孙文峰 孙知晓 《区域供热》 2021年第4期50-59,共10页
中深层地热能作为一种清洁无污染、可循环利用的新型可再生能源,其开发和利用受到越来越多的关注。本文基于中深层地热能的利用现状与发展趋势,解释了对该技术研究的必要性,总结了目前几种常用的中深层地热能利用技术。随后,介绍了"... 中深层地热能作为一种清洁无污染、可循环利用的新型可再生能源,其开发和利用受到越来越多的关注。本文基于中深层地热能的利用现状与发展趋势,解释了对该技术研究的必要性,总结了目前几种常用的中深层地热能利用技术。随后,介绍了"保水取热"换热技术、水热型地热换热技术和废弃油田井改造三种地热井换热技术的应用情况,并阐述了每一种中深层地热能利用技术的分类,且分析了对应的工作原理及特点,最后对所有类型的技术进行总结。中深层地热能的合理利用不但能解决资源短缺问题,还能保护环境。本文的研究内容揭示了中深层地热能供暖的意义,可促进该技术的的推广应用,并有利于理论分析和工程应用的进一步发展。 展开更多
关键词 中深层 地热能 回灌 供暖
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