溫泉井鉆探每米的價格是多少
不同的地質有不同的價格,山東開啟鉆探作為專業的溫泉井鉆探廠家,專業從事溫泉鉆井多年,擁有多種溫泉鉆井設備,施工經驗豐富,大大減少了溫泉鉆井的風險
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簡介
東營溫泉鉆探出水量、溫度?在進行一系列的前期勘察和設計工作后,即可開始溫泉井施工工作,溫泉井的施工中,首先要按照科學規范的流程和工藝進行,但即使如此,在地質鉆探中因為地下情況的復雜,依舊可能會遇到這樣那樣的異常與問題,因此要即時監測,即使處理應對,通過前期鉆探結果,進行勘察分析,適當修正,以確保溫泉井施工的順利進行,降低溫泉開發項目的風險。人總是喜歡集中精力做zui關鍵的事,用有限的錢花在刀刃上。在溫泉開發項目中花錢zui多的就是溫泉打井,因為這是溫泉出水的主要工程。那么,就有人問了,既然地熱鉆井這么重要,我們把錢全花在使用好的鉆井設備,雇傭有經驗的鉆井人員上,不就行了,不做勘察行不行?溫泉勘察是走形式嗎?順昌鉆井作為一家專業的鉆井公司為大家介紹溫泉勘察的重要作用:
溫泉資源勘查是指藉助地質調查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術,解決地熱形成的地質背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質及開發適宜性等關鍵技術問題。從而對溫泉資源做出評價,對地熱鉆井提供方案依據,對地熱開發提出可行性報告。
東營溫泉鉆探出水量、溫度?通過溫泉資源勘查,了解項目區是否具備溫泉成礦條件、建立項目區溫泉資源成礦模型和概念模型,設計溫泉鉆井(位置、深度、水溫、水量);對地熱資源的開發利用進行綜合性評估;從而有效地降低溫泉開發項目風險。提高效率、減少誤差、簡化流程、保護和節約資源,使溫泉開發項目得到更大的收益和更*的利用。
些*,不進行溫泉勘察,只是在已有溫泉開發的項目周圍,隨隨便便打眼井,運氣好的話,還真的能得到不錯的出水和溫度,不過這種情況幾率不大,運氣不好的話,鉆一眼溫泉井的成本很高,風險與之而來,那么用在刀刃上的錢很肯能打了水漂。
溫泉開發真正進入工程階段,依舊離不開溫泉勘察,地熱勘察可以指導溫泉鉆井,為溫泉鉆井方案的擬定、地熱鉆井設備的選擇、地熱鉆井技術工藝的采用,提供可靠的依據。與此同時,在地熱鉆井過程中,通過檢測而遇到的地質問題,需要借助地熱勘察手段來分析,及時提出解決方案,避免事故風險,促進鉆井工作的順利進行,提高地熱能鉆井的成功率。
根據前期勘察的地質地熱情況的不同,采用不同設備和更合理的成井工藝,這就需要工作人員能夠根據鉆進狀況,隨時進行應對及處理。這就對鉆井工程師、鉆井技術人員以及鉆井施工人員的經驗和技術水平的要求相應提高了,從而提高地熱鉆井的人力成本,影響了溫泉鉆井價格。所以溫泉勘察絕不是走形式,溫泉勘查,打井二者相輔相成,缺一不可。
說到溫泉水,許多人都會說好,可以防病治病的。但真的有這種功效?
沒有什么壞處嗎?
用溫泉水洗浴時,溫泉水中的化學物質呈陰陽離子狀態,有些可能透過皮膚進入機體;有些則直接作用于皮膚感受器,以調節機體的功能,對心血管機能,如血壓、心搏出量、循環血量、微循環等均有一定影響。這樣溫泉水就具有了防病治病的功效了。
盡管有好處,但不是人人都適用,還有很多的壞處。
1、皮膚干燥
泡溫泉過久,物極必反,不但無法補充皮膚所需的水分及礦物質,反而致使皮膚表面的油份大量流失,無法鎖住水分,造成皮膚干燥而很癢。
2、影響質量
準備的男性,泡溫泉不能太頻繁,時間更不能太久,否則就可能影響的數量和質量,甚至導致不育癥。
3、血液循環過快
泡溫泉要因人而異,掌握好時間與溫度。一般來說,溫度在38℃左右,每次浸泡時間以不超過15分鐘為宜。若高于38℃,在10分鐘甚至5分鐘以下,以免引起因血液循環過快而引起頭暈或胸悶等現象。
4、暈厥
勞累過度或用腦過度以及空腹浸泡等,則會引起暈厥甚至休克等等。
5、汗易虛脫
體質虛弱的人泡溫泉出汗易虛脫,另外,已經發燒的人更不宜泡溫泉。心臟病、高血壓、低血壓等疾病患者心臟及心血管功能較差,高溫易導致心臟負荷增大,心跳加快、耗氧量提高,易出現供氧困難,引發危險,泡溫泉要謹慎。
6、過敏
有時有的溫泉富含的礦物質可能會對部分人群造成不良影響,如過敏,這導致皮膚出現紅點,這種過敏現象無需藥物治療,幾天之后就會自然消失。
7、嘔吐
飽食后浸泡溫泉,會因為腸胃蠕動太快,導致嘔吐。
8、破壞皮膚保護層
部分皮膚病患者,不宜泡溫泉,民間向來盛傳泡溫泉有美膚的療效,但對于患冬季癢、濕疹、異位性皮膚炎等的人,泡在熱水中過久,由于加速皮膚水分的蒸發,破壞皮膚保護層,會惡化癥狀。
開發溫泉井一般是1500-3000m的深度,耗資高不說,還破壞地層資源結構,所以現在很多地區都禁止開發溫泉井,2013年河南省*和住房*就聯合下發文件,關于強化城市地下水取水許可管理和嚴格控制地下水開采,明確規定嚴厲打擊非法開采地下水活動,實行嚴格城市地下水管理制度。
同樣是挖井,那地源熱泵井呢,地源熱泵系統是利用熱泵機組在土壤中提取或蓄存熱量,制取冷熱水為空調服務的系統,井深只需幾百米。地源熱泵井是不抽水的(我說的是土壤源熱泵,水源熱泵也算是地源熱泵的一種),地熱溫泉是一定要抽地下水的。
地源熱泵是一種高效、節能、環保,有利于可持續發展的空調方式,地源熱泵技術為解決能源危機和環境污染這兩個困擾我國發展的重大問題、為我國的可持續發展帶來了契機。
它的優點很多:
1、地源熱泵技術屬可再生能源利用技術 地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源(通常小于400米深)作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量,比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
2、地源熱泵屬經濟有效的節能技術 地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是很好的熱泵熱源和空調冷源,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%,因此要節能和節省運行費用40%左右。另外,地能溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩定,也保證了系統的高效性和經濟性。
3、地源熱泵環境效益顯著 地源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當于減少40%以上,與電供暖相比,相當于減少70%以上,如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑,但比常規空調裝置減少25%的充灌量;屬自含式系統,即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好,因此,制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染,可以建造在居民區內,沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠距離輸送熱量。
4、地源熱泵一機多用,應用范圍廣 地源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用于賓館、購物商場、家電電腦辦公樓、學校等建筑,更適合于別墅住宅的采暖、空調。
5、地源熱泵空調系統維護費用低 在同等條件下,采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用,它的機械運動部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候,其地下部分可保證50年,地上部分可保證30年,因此地源熱泵是免維護空調,節省了維護費用,使用戶的投資在3年左右即可收回 證50年,地上部分可保證30年,因此地源熱泵是免維護空調,節省了維護費用,使用戶的投資在3年左右即可收回。
目前,在政府積極倡導下,地源熱泵應用日益廣泛。國內地源熱泵在大量工程實踐的基礎上, 已經形成了廣闊的市場,地源熱泵將成為潛力的產業。
天然溫泉少之又有,那么通過機械鉆取溫泉水就成了時下zui常見的方式。開發溫泉分主次輕重,而其中zui重要的一環,就是打溫泉井,溫泉鉆井耗時長,投入大,工程難度高,因此,順昌鉆井專家認為,如果能夠成功解決溫泉鉆井這一階段的工程,就基本上算是一個成功的溫泉開發項目了。
想提高溫泉鉆井的成功率,不是容易的事,畢竟待開采的對象非常特殊,與普通礦物比起來它是流動性的,甚至與石油比起來,地熱資源是帶溫度的,并且這個溫度還是要*保存輸送并且使用的。
想要鉆井成功,目標就是獲取地熱資源,但是地熱資源深藏在地下。因此,在zui初的工作中,地熱勘察是zui重要的一個階段。地熱勘察能夠為地熱開發提供很多非常重要的信息,比如,地熱資源在哪里,埋藏有多深,儲量會是多少,地下待開發的地熱資源所在的地層具體是什么狀況,這些都需要對地熱資源有一個充分的認識,溫泉鉆井能否取得成功必須在一份好的可行性論證報告為依據所編制的地質設計指導下,正確的組織鉆井施工。
溫泉鉆井要遵循其一般流程,如:
1、向行政主管部門申報地熱資源勘查許可證;
2、委托地質勘查單位進行地熱源勘查并編制提出可行性論證報告
3、上報主管部門組織專家評審論證報告并提出評審意見;
4、申報行政主管部門“鉆溫泉井許可證”(附:可行性報告及評審意見、鉆井設計等必須材料)
5、委托鉆井施工單位;
6、委托鉆井施工質量監理單位;
7、鉆井施工開工儀式與現場技術交底;
8、鉆井地質編錄與地球物理測井;
9、鉆井井管(井口管、表層管、井壁管或濾水管)下入與固井;
10、鉆井洗井與井產能測試;
11、編寫并提交完井報告,
12、 溫泉鉆井成井質量現場驗收。
地熱水中含有大量的有毒礦物質.例如我國羊八井的地熱水中含有硫、汞、砷、氟等多種有害元素,地熱發電后大量的熱排水直接排放,會對環境產生惡劣影響。 地熱水體與淺表地下水體不同,對后者的采集和利用造成淺表地下水體水位下降,可在水排放和蒸發、以天空自然降水(下雨、下雪、冰雹、霜露)和江河的河床滲水形式加以循環補充。而地下熱水在被鉆透深部巖層采集抽吸后,因自然降水難以進入地下熱水庫存,不能被循環補充。當地熱水體被過量開采后,不可避免地產生巖層內及巖層下的水體空缺,導致大地的穩定性受到破壞,這將誘發地震。這更說明了打地熱回灌井的必要性。
地熱水回灌是把經過利用的地熱流體或其他水源,通過地熱回灌井重新注回熱儲層段的方法。回灌不僅可以很好地解決地熱廢水問題,還可以改善或恢復熱儲的產熱能力,保持熱儲的流體壓力,維持地熱田的開采條件。但回灌技術要求復雜,且成本高,至今未能大范圍推廣使用,如果不能有效解決回灌問題,將會影響地熱電站的立項和發展。因此,地熱回灌是亟需解決的關鍵問題。如果地熱流體是在開放系統里利用,則廢水一般在回灌之前必須先在水塘或水箱之中沉降,以除去懸浮狀固體物質.有時,可以用過濾裝置達到這一目的.為了減少腐蝕性,廢水可能還需要進行化學或物理法脫氣,zui后通過回灌井注入地熱儲。回灌有時單靠重力即可實現,因為較涼和密度較大的地熱廢水具有較高的重力壓頭.如果資源屬于以液體水為主的性質,則流體尚可以在分離器(閃蒸器)壓力下回灌,或者在一次換熱器(雙工質系統)地熱流體壓力下回灌.
所謂地熱能是指在地殼中距地表較近距離內可被經濟開采的天然熱能,又稱為地熱資源。目前上所指的地熱資源,是僅以地殼淺部5km以內儲存的天然熱量,大約有14.2×1023kJ,相當于5000億t標準煤的熱量。按照地熱資源的溫度不同,通常把熱儲溫度大于150℃者稱為高溫地熱能,小于150℃而大于90℃者稱為中溫地熱資源,小于90℃者稱為低溫地熱資源。
上個世紀末至本世紀初,能源與環境問題始終是人類必須面對的兩大問題。由于化石燃料(如煤、石油等)的燃燒所產生的二氧化碳使氣溫變暖,導致干旱、暴雨、南北極冰山融化等一系列嚴重的環境問題,對人類的可持續發展產生了威脅。現實環境迫使人們不斷探索諸如太陽能、生物能、風能、海洋能、氫能、核能等新的能源。地熱能作為一種具有廣闊開發前景的新能源也日益受到人們的關注。
我國zui早使用地熱能供暖的城市是北京地區,北京地區地熱資源的開采利用始于70年代初期,到目前累計鑿取地熱井已200多眼,井深1000m~3800m不等,年開采地熱水近9×106m3,為北京提供了清潔能源。全市開發利用地熱水年產生直接經濟效益1.29億元。地熱資源開發向高層次、低消耗、高產出的方向發展將會在北方地區形成地熱能集中供暖趨勢。
地熱井的投資主要決定于鑿井深度,而鑿井深度又取決于熱儲層的埋藏深度。由于每個井位所處地的地質情況不同,因而它的深度與溫度間的相關系數也差別很大。鐵科院東郊分院處于北京凹陷地帶,熱儲層頂板埋深2900m左右,成井深度應在3400m,出水溫度大于60℃。不同深度的地熱井,需使用不同型號的鉆機。不同型號的鉆機,它的設備規模、能源消耗、機組人員數量、乃至技術要求都大不相同,因而其鉆井的成本也差別很大,每加大一級型號,單米造價都會高出200元左右。為了保證成井質量和施工進度,一般要選用鉆鑿能力略高于設計井深的鉆機。
按*、建設部(1992)價費字375號文件《關于發布工程勘察和工程設計收費標準的通知》中的有關標準計取費用,鉆井深度2500m內,綜合造價應為2200元m;鉆井深度3500m,綜合造價應為2600元m。考慮到市場調節因素,一般的市場價格要低于國家標準價格。
開發地熱供暖在減少了燃煤、燃油、燃氣等化石燃料燃燒所產生污染物質排放的同時, 其初期投資和運行費用較其他方式也有較強的優勢
地熱勘察,是對待開發地區的地質情況和地熱資源儲量進行勘探調查,通過一系列地質學、地熱學、地球物理和地球化學的學科知識和技術手段,以及測算數據,經過檢測分析后,對項目地區的地熱資源開發提出綜合性意見,包括鉆井的地質條件、地熱鉆井的位置和深度,施工中可能出現的狀況及擬應對方案,地熱的利用工程及后期維護等一系列的數據基礎和指導建議。為順利進行地熱鉆井和*的地熱開發項目奠定科學基礎。
2.鉆井施工設計
在地熱勘察后,鉆井前,要根據地質情況確定鉆探類型,是變質巖、沉積巖還是火成巖,復雜的地區還要采用綜合鉆探,這種情況往往不僅要求有*技術,有綜合鉆探的研究和時間經驗,有相對應的*的設備,還需要有專業的管理和監測系統。
在擬定地熱井開發方案時,首先要確定地熱鉆井深淺,這也是根據勘察結果和自身的具體條件來考慮的。此外,還要擬定符合該地地質條件的成井工藝,使含水層的水能夠自由流入井內,并且做好封閉隔離工作,保護含水層。
3.地熱井施工在進行一系列的前期勘察和設計工作后,即可開始地熱井施工工作,地熱井的施工中,首先要按照科學規范的流程和工藝進行,但即使如此,在地質鉆探中因為地下情況的復雜,依舊可能會遇到這樣那樣的異常與問題,因此要即時監測,即使處理應對,通過前期鉆探結果,進行勘察分析,適當修正,以確保地熱井施工的順利進行,降低地熱井開發項目的風險。
4.抽水試驗
地熱井在完井之后,還要進行抽水試驗,測量在不同時間地下水位的變化,掌握不同深度地熱水溫,利用各種地下水流理論以及圖解法分析抽水試驗的結果,將勘察與鉆探結合起來,使地熱勘探與地熱井施工互相作證,達到充分合理利用溫泉資源的目的。
5.后期維護
由于地熱資源本身的特殊的物理化學性質,以及地下地質條件的復雜,再加上設備本身固有的屬性,在進行地熱鉆井中,結垢和腐蝕幾乎是不可避免的,但并不是不可控制的。因此,地熱鉆井全部完工后,溫泉井的后期維護工作就開始了,定期對溫泉井以及其他的利用設備進行除垢和防腐工作,是保證溫泉井水量水溫和水質的必要措施。
此外,地熱資源自有其蘊藏和生成規律,在開發的基礎上,還要進行資源保護,在開采時遵循適量開采,必要的時候還可以進行回灌,遵循一采一灌,才能保證溫泉井項目的*運行與收益。首先不同的地質構造,打溫泉井所需的費用是不同的。不少的公司先打一口探測井,檢測里面是否有溫泉水,如果有的話再打開采井,這樣用時周期長,耗費成本大。
比較劃算的方式是在打井之前做地熱勘察。溫泉資源勘查是指藉助地質調查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術,解決地熱形成的地質背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質及開發適宜性等關鍵技術問題。
通過溫泉資源勘查,了解項目區是否具備溫泉成礦條件、建立項目區溫泉資源成礦模型和概念模型,設計地熱鉆井(位置、深度、水溫、水量);對地熱資源的開發利用進行綜合性評估;從而有效地降低溫泉開發項目風險,同時節省開發成本。
近幾年來,隨著地熱開發技術的進步和地熱資源勘察的進一步進展,溫泉旅游、地熱供暖、地熱發電、地熱種植養殖等地熱項目紛紛被啟動,全國各地掀起來利用地熱資源的熱潮。
深部地熱鉆井
一、 地熱井深度達到多少米才能稱為深井?
深部鉆井簡稱深井,是指深度超過3000米的鉆井,深部地熱鉆井即在地熱領域超過3000米的鉆井。(鉆機ZG- 45 型,鉆孔深達4500 m 左右。)
二、淺部地熱鉆井的技術和鉆井中的幾個重要問題
注:此部分與淺部地熱鉆井基本*,請參見淺部地熱鉆井。
三、常規井井身結構簡圖四、地熱井施工中應注意的若干問題
1、鉆井效率的提高
在地下流體資源開發上, 常常要求短期內安全成井, 降低成本。為此, 希望延長鉆頭使用壽命, 提高鉆進速度, 縮短提下鉆時間, 減輕工人勞動強度。其相關內容有: 鉆頭的用法, 成井工藝的研究。根據地層情況和設備條件是采用一徑成井還是幾徑成井完成。
2、生產施工過程中以外部分泥漿的漏失
在泥漿漏失中, 有部分泥漿流入地層, 也有全漏失中斷循環, 伴隨泥漿漏失發生的事故有孔內巖粉停滯而埋鉆的危險和鉆進效率下降, 由于鉆孔液面下降, 就會發生地層坍塌、泥漿沸騰和井噴。如果只考慮成本不能使用優質泥漿護壁攜帶巖粉等, 都會產生嚴重問題。所以, 應注意的問題有: 泥漿漏失的量、位置、原因的判斷, 泥漿漏失鉆進產生的后果, 如何進行堵漏。
3、泥漿
在地熱帶鉆進方面應注意的問題是: 鉆頭使用壽命、防止泥漿膠凝化和固化、防止泥漿比熱下降、防止井內的冷卻和沸騰。研制一種新的耐熱泥漿和冷卻循環泥漿的方法。
4、水泥灌漿
用水泥灌漿把套管固定在孔內, 來處理好漏失地層, 這種方法值得探討并怎樣判斷水泥灌漿的效果, 這是一個關鍵。現迫切研制高溫下保持稠化時間、不發生弱化的水泥。
5、防止地下水污染
含水層的鉆進及成井由于裂隙發育, 經常會遇到大量漏失, 為防止含水層污染, 要研制不含膨潤土的沖洗液, 并要盡可能采用氣舉反循環鉆進工藝。
6、定向輻射井鉆進
為了從同一孔位鉆進若干個生產井和倒灌井, 今后應發展定向鉆進。關鍵問題是如何解決高溫和堅硬巖層對方位、傾斜的測定。
7、物理檢測
對于含水層的位置和判斷地層流體的性質, 如何研制高溫下的物探測井設備。
8、環境保護地熱開發所產生的環境問題有如下幾點:
1) 特殊臭味、瓦斯及微粒子的擴散。 2) 噪音。 3) 鹽水的擴散。
4) 風景的變化。 5) 地層下沉。 6) 地面水和地下水的污染。
地熱鉆井免費查詢
一. 如何免費查詢地熱鉆井可行性
1.客戶提供項目區的詳細地址(或者經緯度坐標)以及前期已調查或勘查的基本情況,向地大熱能提出查詢需求。
2.接收查詢需求后,將從中國和檔案館調取相關地區的地質資料,配合地大熱能溫泉項目庫、全國地熱鉆井資料庫,以及前期勘查成果,并組織地熱專家,對項目區的地熱地質背景及可能的地熱資源成礦條件進行分析,并對項目區前期做過的勘查工作結果進行科學評估,得出初步結論:項目區是否存在可開發的溫泉地熱資源、是否可以馬上開展地熱鉆井工作、是否需要補充其他勘查工作、地熱鉆井風險評估,項目區可能的地熱成礦類型及項目區進一步的工作建議等。
3.在約定的時間內把上述結果反饋給客戶。
二.熱能數據資料庫的組成及內容
1.地熱溫泉項目庫及全國地熱鉆井資料庫。地大熱能資料庫集成了地大熱能已參與的地熱勘查與開發項目以及國內外重點地熱項目的科學分析研究,項目庫對不同地區溫泉的成礦類型及成礦規律、溫泉的勘查手段與鉆探工藝、溫泉的開采和溫泉資源評價等方面進行綜合分析。
2.內容詳實、資料全面、成果豐碩的中國地質大學全國地質資料檔案館。
3.具有積淀數十年的*全面的全國地質科研技術以及技術力量雄厚的地熱項目團隊,并培養了一大批經驗豐富的地熱勘查技術人員。
三.地熱資源類型與分級
地熱資源按成因類型可分為火山型和斷裂型兩大類。火山型溫泉成礦區的地殼淺部存在強大的火山或巖漿熱源,產出的溫泉往往為高溫溫泉乃至沸泉。斷裂性溫泉主要受區域內斷裂構造作用控制,產出的溫泉一般為中溫溫泉。我國是世界上利用地熱資源較早的國家之一,至今已有2000多年的悠久歷史。歷*對地熱資源的開發利用大多限于對溫泉的直接利用上,且主要用于醫療和洗浴方面。新中國成立以后我國進行了系統地地熱資源勘查與開發,將我國的地熱資源開發利用推向了一個新階段。然而,自上世紀九十年代以后,由于對地熱資源勘探等研究經費減少,地熱資源的形成機理研究、地熱資源勘探方法、開發利用規劃、熱儲工程學研究等幾乎處于停滯狀態。近些年來,隨著我國經濟持續續高速增長,為應對能源危機、促進我國可再生能源事業的發展,地熱資源的勘查、開發、利用又一次引起了國家相關部門的重視,一些全國性的地熱資源調查評價項目紛紛上馬,地熱資源的開發利用即將掀起新一輪的熱潮。本文將在查閱國內地熱資源調查、評價相關報告以及文獻的基礎上,回顧我國以往地熱研究工作,并試圖對我國目前地熱資源勘查和開發中存在的主要問題進行全面的分析,提出今后一段時間內我國地熱工作的重點工作方向,為即將開始的全國地熱資源調查、評價及其開發利用區劃提供參考。
我國地熱工作研究程度
我國是世界上地熱資源儲量較大的國家之一,尤其是中低溫地熱資源,廣泛分布于我國東南沿海、西南地區、膠東半島、遼東半島和大面積分布的沉積盆地。新中國成立以后我國進行了系統地地熱資源勘查與開發,將我國的地熱資源開發利用推向了一個新階段。根據1999年*地質環境司組織全國各省、自治區、直轄市區*門開展的“中國地熱資源開發利用規劃”提供的資料(表1),全國現有溫泉約2710余眼,地熱井約2239余眼,地熱田約275余處,地熱水開采量約3.5億m3/a,主要用于采暖、洗浴、醫療、旅游、養殖、種植以及發電等,為區域社會經濟發展做出了重要的貢獻。
我國地熱資源勘探與大規模開發利用始于上世紀中葉,關于其發展階段,陳墨香等[1]曾做過系統地總結,大致將我國地熱資源勘查與開發利用的過程劃分為初創、初步發展、重要進展等幾個階段,各階段的主要工作簡要回顧如下。
1.1 初創階段
我國是溫泉廣布和熱水利用歷史悠久的國家,1949年之后,隨著地質普查找礦工作的開展,為建立和擴建溫泉療養院,我國開始對溫泉進行調查,在若干溫泉區進行了地質勘探,根據所獲得的資料對某些地區溫泉分布特點和其形成機制作了初步的分析和討論,并*新編了全國溫泉分布圖。為配合大地構造的研究,*地質研究所和地礦部地質力學研究所于20世紀60年代初期先后開始研制巖石熱物理性質測試和鉆井測溫裝置,地質力學所在包括房山花崗巖巖體在內的若干地點測得了較準確的傳導地溫梯度數據,地質所估算得松遼盆地3個熱流值。這個時期,投入地熱工作的力量有限,工作進展緩慢,處于起步階段。
1.2 初步發展階段
由于地熱能作為一種新能源在上逐漸興起以及我國著名地質學家李四光教授的倡導,地熱資源于60年代末至70年代初在我國引起廣泛的注意,促進了我國地熱研究工作的開展,區域地熱資源普查、地熱資源開發利用、地熱基礎理論方面都取得了顯著的進展。
上世紀70年代以來,我國在20多個省區開展地熱資源普查和考察,累積了一批資料,其中尤以*青藏高原綜合科學考察隊于1973-1976年對西藏高原地熱活動地表熱顯示的考察zui為系統而全面[2]。在地下熱能的開發利用方面,在這一階段開始進行地熱發電站的建設。1975年開始布鉆勘探的西藏羊八井地熱田,是我國大陸經勘探證實的*個高溫地熱田,于1977年建立了一座裝機容量為1MWe的示范性電站。羊八井地熱電站的成功運行,鼓舞了國家和地方的能源決策部門,加速該熱田的開發過程。在地熱其他利用方面,北京、天津和西安等地區相繼開展了低溫熱水溫室種植、水產養殖、療養-洗浴和取暖等地熱綜合利用的試驗研究。在地熱基礎理論研究方面,初步分析了華北平原地溫分布的特點和局部地熱異常的形成機制,發表了我國*批大地熱流數據并作出相應的解釋[3];以板塊構造觀點,討論了西藏高原現代強烈水熱活動的機制,*提出喜馬拉雅地熱帶的概念性模式;用流體力學方法,探討了海底擴張的驅動機制,大陸巖石圈的熱模式和地饅熱柱上涌等問題。
1.3 重要進展階段
進入上世紀80年代,我國地熱研究在前期工作的基礎上,有了重要的進展[4-11],主要表現為:
(1)在地熱上有重要意義的地區或地質構造單元有計劃地進行了研究;
(2)有重點地開展了地熱資源勘探研究,對我國地熱資源分布特點,或對其潛力作了分析和評估;
(3)地熱研究地域由陸地向海洋擴展;
(4)礦山地熱和油田地熱工作進一步開展。
地熱資源市場化階段
由于地熱資源的自身優勢和我國社會發展與經濟技術進步,上世紀90年代以來,掀起地熱資源開發熱潮,地熱井的深度越來越大(zui深已過4000m),范圍也遠遠超出了“地熱異常”的概念,具有十分明顯的市場特征[12]。這期間的勘查工作多圍繞井點進行,未進行全面系統的區域性勘查評價工作。由于地熱資源勘查與開采的市場化,造成了不科學的無序開采局面和資源的*浪費。雖然天津、北京、西安等主要開發區采取的必要的政府干預手段,效果仍不十分明顯。因此,通過地熱資源與開發利用區劃勢在必行。
據相關統計,目前我國已勘探的熱田有103處,提交的可采地熱資源量(B+D級)為33283.473×104m3/a,初步評價的熱田214個,D+C級熱水可采資源量約5×108m3/a。
1999年國土資源大調查開展以來,中國地質調查局先后組織實施了寧夏銀川平原、北京市城區陜西關中盆地,魯北地區等地地熱資源勘查評價工作。
而地熱能的潛力不僅僅在淺層地熱能,在廣大的地層深處,存儲著巨大的地熱能量,而地大熱能指出,目前之所以未被大規模開發,原因有兩點:一是市場限制,二是技術限制。市場方面,因為煤炭石油依舊有一定的儲量,價格并不穩定,但這方面并不需要擔心,一旦石油和煤炭儲量已經不足以支撐其作為能源的應用時,勢必會刺激其他能源的開發及整體能源領域的價格調整。
二是技術上的限制,這不僅僅在于鉆井技術成本的高昂,也在于對于地下熱量儲量的探知還有待加強。而地熱勘察,將不僅僅是深層地熱發電、淺層地源熱泵這些地熱應用領域的熱能開發基礎,也將是未來地下所有熱源開采的基礎工作,因此,地大熱能認為,地熱勘察,相當于地熱開發中的大腦,地熱鉆井是軀干,而地熱利用是四肢。
地熱能開發的初投資很大,要進行綜合利用,才能充分發揮資源的作用,從而提高效率,減少資源的浪費。想到進行地熱能資源的綜合利用,首先要對地熱資源資源進行充分的考察、規劃、開發,對地熱資源的*利用進行保障,湖北地大熱能認為,地熱地質勘察,使地熱能的綜合高效利用成為可能。
地熱勘察是將地質學、地球物理、地球化學結合起來,利用實驗室檢測,數據庫資料研究,從而全面的了解地熱資源的狀況,提供地熱資源的儲量信息,以確定地熱開發的規模,了解地熱資源的溫度,進行綜合或梯級利用,同時了解地熱資源的物理和化學性質,以及地熱流體的生成運行和環境狀況、含水層等信息,使地熱開發能夠在一個有科學依據的基礎上,有針對性地進行開發及利用。而地熱開發除了進行地熱發電和淺層應用以外,還能夠根據不同的溫度梯級,進行相應的利用,比如,地熱工業工藝利用,利用地熱能進行工業的萃取加工等等,此外,還有地熱井供暖,這是一種對地熱能利用的*異的集中化區域利用模式,它的效果比單純地源熱泵供暖更好,同時也不會像空調和火力供暖一樣產生廢氣、廢熱污染環境。地大熱能指出,這些規劃的基礎,都是探明地熱資源狀況的地熱勘察。
地熱鉆井也離不開勘察,不僅僅是因為地熱地質勘察提供了地熱資源的情況,也因為對地質情況的了解,對地下巖性和地層結構的信息的提供,能使地熱鉆井事半功倍,采用適當的地熱鉆井工藝及地熱鉆井設備,規避地熱鉆井過程中因地質異常可能導致的事故風險,使地熱鉆井順利高效進行