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    干熱巖地熱資源評估方法

    發布日期:2019-11-20 作者: 點擊:

    干熱巖地熱資源評估方法

    干熱巖所蘊含的地熱資源量取決于干熱巖的溫度及干熱巖巖石的熱物性。干熱巖地熱資源總量或稱資源基數 Q 就是低孔滲(忽略巖石中流體的儲熱量)巖石介質中所賦存的熱量


    Q=ρ·Cp·V· (T-Tc)


    其中,ρ為巖石密度;Cp為巖石比熱;V 為巖石體體積;T 為特定上的巖石溫度;Tc為地表平均溫度或特定參考溫度。


     鑒于現階段鉆探水平和地熱資源的經濟開采深,目前干熱巖的評價深度限于地殼淺部10km以內。貴陽評估公司告訴你通常在一個的水文地質單元內 ,地形起伏的相對高差在3km左右,于是天然水熱型地熱系統中地下水的深在3km左右,亦即地殼淺部水熱型地熱資源主要存在于3km 以淺,此外,在以熱傳導為主的非火山活動區,3km以淺的地殼表層不可能具有較高溫的干熱巖,因此,通常將干熱巖評價的深度范圍限定在3—10km。


     目前深的鉆井為蘇聯的科拉半島超深井,深度為12.261km,深鉆井位于塔里木盆地,深度為9.1km。不同勘探目的,鉆井深度不一,其中石油勘探孔數量多,深度一般介于1—6km。無論從鉆井的深度,還是鉆井的密度而言,深部溫度不能直接進行測量,而只能依據鉆井溫度測量和巖石熱物性測試結果,基于穩態熱傳導理論進行深部溫度的計算,從而獲得深部溫度及干熱巖熱儲量。


     進行干熱巖地熱資源量評價的直接參數是深部溫度,而決定不同深度 z 溫度分布的參數包括: 地表溫度 T0,地表熱流q0,巖石生熱率 K,巖石生熱率 A 。 其中,地表溫度可以由地表多年平均氣溫得到; 地表熱流則來自鉆井溫度和巖石熱導率測量; 巖石熱導率和生熱率來自中國科學院地質與地球物理研究所地熱實驗室自 20 世紀 70 年代以來長期積累的不同巖石類型測試數據。在一維穩態熱傳導條件下,對于均勻層狀的沉積巖分布區,其單層內熱導率和生熱率可以近似為常數,依不同巖性取其實測平均值,相應的深部溫度可由下式進行計算:


    T(z)=T0+q0z/K-Az2/2K


    貴陽評估公司告訴你而對于深變質巖和火成巖分布區,熱導率依然可以視巖性分別取值,但生熱率則不然,由于高溫條件下較強的地球化學分異,放射性生熱元素(U、Th、K)會向淺部富集,從而隨深度呈指數衰減


    A (z)=A0exp(-z/D)


    其中,D 為放射性生熱元素富集層的厚度;A0為地表生熱率。對應的深部溫度為


    T(z)=T0+[(q-AD)/z]/K+AD2[1-exp(-zD)]/K

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