镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目

2024-04-07

镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目(共9篇)

篇1:镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目

镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目

1、建设的必要性

地热项目的综合开发,首先是根据地热能源的自身特点,建设以温泉、疗养为主体的高级休闲度假村,这一旅游项目目前在镜泊湖景区尚属空白,建成后该项目将与湖区原有旅游项目形成有利互补,不但会大大推进湖区的旅游事业发展,更会借助镜泊湖已有知名度,迅速走红国际市场。另外地热项目的综合开发主要还体现在取暖、供水及现代化农业等诸多方面的综合利用,不但可以实现较大的经济效益,更能从环保、节能等多方面提高景区的生活质量和档次。总体看,地热项目的开发会带来长期的、持续的经济效益和社会效益。

2、项目内容与规模

(1)建设一座集保健、娱乐、住宿等于一体的温泉度假区,包括人造海浪常温池、儿童欢乐池、成人标准游泳池等大型露天温泉池及60余个形态、水温、大小各异的中小型温泉池,并配有体检中心、医疗咨询中心等相应的配套设施,占地面积60公顷;

(2)建设一个拥有座谈式、讨论式、讲课式等不同类型的设备完善的国际化综合会展中心,占地面积4公顷;

(3)建设一处地道的日式风情园,园内的建筑和装修都采用日式风格,并配有日本风格客房、日式餐饮、露天风吕场、茶艺馆、水疗SPA中心等项目,占地面积3公顷;

(4)利用地热在农业方面的应用,开辟一处可供游人观光品尝的温泉生态种植园,主要种植特种蔬菜和南方鲜果,占地面积30亩;

(5)利用环保的地热能源,对宾馆进行温泉水供应和取暖等方面基础设施的建设,重新改建景区的地下给排水设施。

3、经济分析

投资估算:近期投入5亿元,远期投入10亿元。

效益分析:本项目旅游人次参照镜泊湖风景名胜区旅游人次及增长率进行预测。近五年来,每年夏季来湖人数在50万左右,且以每年10%增长率增长,比较稳定。按夏季50万来湖游客、游客中的50%可来温泉度假区游玩、消费按每人2000元(以国内其他高档温泉度假区的消费标准)消费标准计算,则可实现年收入为5亿元,由于温泉项目不分季节,可以实现镜泊湖四季旅游的目标,那么游客量一定会有显著增长,保守估计,年增长率应能达到50%,由此推算收入还可增加50%,就是7.5亿元左右,由此可见,此项目经济效益相当可观。

温泉项目前期投入较大,但利润较高,投资利润按40%计算,则每年的纯收入平均在3亿元左右,投资回收期为2—3年。

篇2:镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目

第一步:编制《地热资源勘查开发及综合利用项目可行性研究报告》通过对项目科学深入的市场需求和供给分析、未来价格预测、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、节能减排、投资估算、资金筹措、盈利能力等方面的科学研究,从市场、技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测,为项目决策提供公正的、可靠的、科学性的投资咨询意见。

编制可行性研究报告需要收集靶区地形地质及水文地质资料,分析研究其含水层层位,通过物探手段探测其含水性,进行项目可行性论证后确定其钻孔位置。

第二步:向国土资源厅申请新立探矿权。办理程序:

1、确定申请勘查范围。

2、确定探矿权是否可以申请,做法是到当地矿产资源主管部门查询申请勘查范围内是否已有其它矿业权(探矿权或采矿权),或申请在先、并且已被矿管部门受理的情况;如果勘查范围发生重叠,则重叠部分不能参与申请探矿权。

3、委托地勘单位编定勘查设计,并准备公司营业执照、资金来源证明、委托勘查合同等材料。将上述材料综合起来,用电子报盘软件生成探矿权申请书。

4、提交申请材料。由于各地、各级矿业管理部门所要求提交的材料不尽相同,可到当地主管部门详细咨询,按照他们的要求,同时提交纸质与电子版材料,其中电子材料按照《国土资源部关于探矿权、采矿权申请资料实行电子文档申报公告规定中的标准》制作。

5、耐心等待通知和公告等一系列过程,大约25天。

第三步:委托有钻探资质的地勘队伍进行地热水钻探工作、并提交完井报告。

第四步:向国土资源厅申请新立采矿权。设立采矿权审批登记程序:

1、申请划定矿区范围,2、凭划定矿区范围批复到省水利部门办理取水许可证,编制环境影响报告、开发利用方案等。

3、向有权发证的国土资源主管部门提交采矿权申请资料,国土资源主管部门对申请资料进行审查,40个工作日内作出准予发证或不予发证的决定。将准予发证或不予发证的决定,书面通知采矿权申请人。并发出领证通知书,要求采矿权申请人按规定缴纳有关费用。采矿权申请人在收到领证通知书之日起30日内持缴费通知单缴纳采矿权使用费、登记费、公告费。开采国家出资勘查形成的矿产地的矿产资源的,还要缴纳经评估确认的采矿权价款,采矿权申请人凭领证通知及缴费凭据,领取采矿许可证采矿权申请人无正当理由,逾期不办理领证手续的,由采矿登记管理机关发出限期领证通知书,逾期仍不领证的,视为自动放弃采矿权申请,采矿登记管理机关可以受理他人对该区域采矿权的申请。采矿登记管理机关通知矿山所在地的县级人民政府,由其在接到通知90日内对矿区范围进行公告,并根据采矿权人的申请组织埋设界桩或设置地面标志。省国土资源主管部门颁发的采矿许可证,办证资料送地级、县级国土资源主管部门备案;地、州、市国土资源主管部门颁发的采矿许可证,办证资科送省、县级国土资源主管部门备案;县级国土资源主管部门颁发的采矿许可证,办证资料送地、州、市、省国土资源主管部门备案。

篇3:中国地热资源开发利用的经济意义

国家环保总局和国家统计局联合发布的《中国绿色国民经济核算研究报告2004》指出:2004年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元, 占当年GDP的3.05%。虚拟治理成本为2874亿元, 占当年GDP的1.80%。完整的绿色国民经济核算至少应该包括五大项自然资源耗减成本 (耕地资源、矿物资源、森林资源、水资源、渔业资源) 和两大项环境退化成本 (环境污染和生态破坏) 。由于基础数据和技术水平的限制, 此次核算没有包含自然资源耗减成本和环境退化成本中的生态破坏成本, 只计算了环境污染损失。环境污染损失成本包括20多项, 此次核算仅算了其中的10项, 地下水污染、土壤污染等重要部分都没有涉及。

1 地热资源的优势

1.1 地热资源概述随着传统的能源对环境的影响越来越大, 新型能源的出现给中国能源危机提供了转机。

地热能源作为一种新能源为中国经济的发展带来了巨大的效益。地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源, 其功能多, 用途广, 不仅是一种洁净的能源资源, 可供发电、采暖等利用, 而且, 还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源, 同时还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。地热资源的综合开发利用经多年实践表明, 其社会、经济和环境效益均很显著, 在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用。从全球构造看, 中国中西部的大部分地区处在欧亚板块内部地壳隆起区和地壳沉降区, 分别形成板内隆起断裂型及板内沉降盆地型中低温地热资源。滇西、川西及藏南地处欧亚板块和印度洋板块的碰撞边界, 对形成板缘岩浆活动型高温地热资源极为有利。在上述大地构造环境下, 形成了中西部具有不同温度、矿化度和特殊化学成分的地热资源。既有高温蒸汽资源及中低温地下热水, 又有淡热水、高矿化热卤水及热矿水, 为地热资源的综合开发利用提供了资源保证。

1.2 地热资源开发利用状况 (1) 地热发电我国拥有150℃以上

的高温温泉区近百处, 集中分布在藏南、滇西和川西地区, 成为我国开发利用高温地热能资源最有远景的地区。著名的羊八井地热田是我国兴建的第一座地热电站.朗久电站和那曲电站是我国兴建的第二和第三座电站, 其装机容量分别为2.0MW及1.0MW。 (2) 地热采暖近年来, 我国地热采暖有很大的增长, 尤其在北方, 如北京、天津、大港、任丘、开封等地, 取得了良好效果, 既节约了常规能源, 又减少了环境污染。 (3) 地热农业利用我国中西部大部分地区属农业区, 无论是山区或平原地区, 地热资源均十分丰富, 为地热在农牧副渔等方面的广泛利用提供了优越的资源条件。目前, 地热资源已有效地利用于温室种植 (蔬菜、花卉等) 、水产养殖、禽类孵化、育雏、农田灌溉、育秧、繁育水稻等方面, 效益显著。羊八井地热田除发电外, 建造了面积达50000m2的地热温室, 种植西红柿、黄瓜、青椒等20余种蔬菜, 取得良好效益。 (4) 地热工业利用我国中西部地区地热水中含有许多贵重的稀有元素、放射性元素、稀有气体和化合物, 如:溴、碘、硼和钾盐等, 是国防工业、原子能工业、及农业不可缺少的原料。目前仅在化工工业和轻纺工业等方面获得较好的利用。

2 开发地热资源的策略及思考

2.1 地热发电的经济意义

2.1.1 地热发电的原理现在能被我们控制利用的地热主要是地下水、地热蒸汽和热岩层。

我国的地热资源相当丰富, 但温度偏低, 可以用于发电的主要集中在西藏和滇西一带。根据地热资源的特点以及采用技术方案的不同, 可把地热发电划分为很多的方式, 但目前出现较多的有下面四种方案:a.直接利用蒸汽法。在蒸汽田上, 从热井喷出的温度都比较高的蒸汽, 将其过滤后, 直接用管道输入电厂驱动器轮发电机组旋转发电。b.汽水分离法。把从地热井喷出的蒸汽和热水混合物引入汽水分离装置, 将分离出的蒸汽送入汽轮机。c.减压扩容法。把喷出的温度较高的热水等入扩容蒸发设备, 由于压力降低一部分水蒸发变为水蒸气, 将蒸发出的水蒸气驱动汽轮发电机组。d.低沸点工质法。以地下热水为为放热物质, 通过热交换器把热量传给低沸点工质, 使其沸腾并产生蒸汽, 然后用这种蒸汽驱动汽轮发电机组。

2.1.2 地热发电的市场竞争力美国近5年的统计表明, 地热发电成本由于应用新的勘查技术降低了3%;

进一步提高竞争力的关键技术包括如下5个方面:采用小口径勘探井及与之相应的测试工具以降低钻探成本, 开发井下裂隙测绘、圈定隐伏热储的技术, 提高地热井的生产能力, 缩短工程周期, 提高热储工程模型、管理模型技术。这反映了西方国家地热工业通过开发研究和改进现有技术以降低勘探开发利用成本, 从而提高地热能的竞争力。

2.2 地热采暖的经济意义

我国北方城市冬季取暖仍以煤为主要能源, 其燃烧产生的二氧化碳、粉尘等对空气环境造成的污染日趋严重, 成为困扰城市居民的一大问题。然而, 使用地热采暖系统则可直接传递热量, 绝不会对空气造成污染。尤其是在改造传统设备的基础上, 通过热交换器, 地热水无须直接进入通暖管道, 只留干净的水在管道中循环, 基本解决了腐蚀、结垢的问题。

3 地热开发的几点建议

3.1 加强前期地质论证工作, 提高钻井成功率。

近年来, 各地地质队伍采用先进技术方法进行综合勘查, 综合解释, 切实开展前期地质论证工作, 在进行充分论证的基础上, 确定探采结合的地热井井位。目前, 就地热勘探工作的发展势头看, 各地地热井越打越深, 不仅在地热异常区打井, 在非异常区也打, 风险很大。因此, 为提高钻井成功率, 最大限度的减少钻探风险, 做好前期地质论证工作取得必要的地质依据, 是十分重要的。

3.2 发展地热资源的直接利用和梯级利用。

如前所述, 我国中西部的大部分地区地热资源丰富, 类型齐全, 分布广泛, 且多为中低温;高温地热资源仅分布在藏南、滇西和川西地区。建议按不同温度开展地热资源的梯级利用, 即因地制宜, 物尽其用的原则, 发挥资源优势, 减少浪费, 提高地热利用率。

3.3 合理开采, 有效保护, 实现地热资源的可持续开发。

地热资源是可再生的能源资源, 同时又是有限的资源, 其补给的过程是极其缓慢的。在我国中西部的一些地热田, 为保持地热井水量和水压的稳定及防止地热尾水对环境的影响, 一方面要加强管理、采取限量打井、限制开采量等措施, 合理开采、有效保护, 另一方面, 需结合地热田具体条件, 反复进行回灌试验取得可靠参数, 以确保地热资源的可持续开发。

4 结论

我国中西部地区地热资源类型齐全, 分布广泛, 但目前经国家正规勘查评价的地热区仅为其中一部分, 可望今后在地热资源勘查开发与利用方面获得地方政府和个体开发商更大的支持和更多的机遇, 使这一宝贵资源在发展国家经济中发挥更大的作用。

参考文献

[1]来斯特·R·布朗 (美) .生态经济[M].东方出版社.2002年5月

[2]孟赤兵, 芶在坪主编.循环经济要览[M].航空工业出版社.2005年8月

[3]生态经济[J].2006年1月

[4]郑克棪,潘小平,董颖.中国地热资源开发与-ぁ厝茸试纯发利用与保护考察研讨会论文集[M].地质出版社.2007年10月

[5]张卫东《地质环境经济学》[M].地质出版社.2008年1月

[6]www.china95598.com.中国电能质量网[OL]

[7]www.china5e.com.中国能源网[OL]

[8]www.riel.whu.edu.cn.中国环境法网[OL]

篇4:我国地热资源丰富 亟待开发

来自中国地质调查局、中国地质科学院、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质科学院水文地质环境地质研究所、天津市地质矿产勘查开发局、北京市地质矿产勘查开发局,以及北京、天津、上海、广东等省市的近百名代表参加了本次盛会。与会者一致认为:我国地热能资源丰富,亟待开发,应积极推动地热可再生能源的开发与利用。

地热产业前景广阔

在本次研讨会上,与会者交流了我国地热开发近年来取得的进展和成就,同时展望了地热能开发利用的广阔前景。记者注意到,无论是政府官员,还是院士专家,都对地热资源的开发利用格外关注。

全国政协委员、中国地质学会常务副理事长孟宪来认为:我国地热能的开发利用取得了明显成效,地热能保护管理与开发利用工作不断加强,要以科学发展观为指导,大力促进地热能合理开发利用,在资源规划、开发利用、技术和设备创新等方面互相交流、互相借鉴、共同提高,积极推进地热产业又好又快的发展。汪集旸院士、卢耀如院士、多吉院士分别就地热能开发利用与节能减排、地热资源的机理与开发利用、高温地热开发利用建议等,作了精彩的发言。中国科学院地质与地球物理研究所研究员庞忠和、中国地质科学院水文地质环境地质研究所研究员王贵玲、天津地热勘查开发设计院总工程师林黎等分别就馆陶组的水岩相互作用及其地热热储工程及二氧化碳地质封存的意义、中国地热资源潜力评估、天津地热资源勘查开发利用与保护等内容,理论结合实际,向与会代表汇报了近年来研究与实际生产过程中的新进展。天津地热勘查开发设计院副总工程师赵苏民、安徽省地质环境监测总站副站长官煜、北京市地质勘察技术院总工李文伟、辽宁省水文地质工程地质勘察院教授级高工李宝兰、天津大学地热研究培训中心主任朱家玲、陕西咸阳市国土资源局副局长贠培琪、广东省地质工程公司工程师黄宗万等,分别结合近年来地热能管理、开发、应用中的实际问题,向大会作了报告。

在大量的会议资料中,记者了解到,地热资源主要来源于三个方面:一是地球形成时的爆炸热量;二是地球内放射性物质的裹变热量,这种热量在地球内部积聚到一定程度时,会通过热传导、热辐射、热对流等三种演化传送方式,向外传送热量;三是太阳的热辐射热量。地热的介质有两类,一类是岩体热资源,另一类是热(矿)水资源。

目前,地热资源应用的领域比较广泛。比如,热矿水资源可以用于供暖、洗浴、医疗、发电(新清洁能源)、育秧、养鱼等等,但是考虑热(矿)水资源是有限的,所以从长远眼光看问题的话,需考虑水资源的问题,也就是说在开发利用热(矿)水资源时,一定要考虑热源的地质背景(岩性、机构)、水的来源及热流值大小、开采的条件与环境效应等等。现在西藏羊八井、朗久及广东丰顺等地,就在运用热(矿)水资源。

此外,地热资源在发电方面的应用值得一提。比如干蒸汽发电、扩容热气发电、双循环发电,都显示了地热产业的前景极为广阔。目前世界地热发电1.07万兆瓦、太阳能1.6万兆瓦、风能12.1万兆瓦。从我国的情况看,20世纪70年代,我国曾先后在江西宜春、广西象州、山东招远、辽宁熊岳、河北怀来等地,利用地热资源建立过发电站,但是由于经济效益不佳等多种原因,这些项目均已停产。目前,我国利用地热资源进行发电,其发电量仅为28兆瓦。2010年我国的总发电量为420 65.4亿千瓦,其中煤炭发电所占比例为79.17%,水电为17.4%,核电为1.76%,风电为1%。现阶段从我国的地热资源上看,如果想争取相当100亿吨煤炭的发电能力,远景上是否可行,还是需要研究的,毕竟利用地热进行发电的成本偏高。这其中主要原因就在于,打井时投入的资金较大,但是如果利用现有油气田已有的井孔,来开发地热资源发电的话,那么就可以产生“油—热—电”联产井的综合效益,就可以减少约60℅的投资。开发并利用地热综合资源发电,不但可以降低项目的投入成本,还不会对环境造成污染。

目前,国外有74℃的地热温度,就可以利用地热资源进行发电了。比如2006年,美国阿拉斯加的一个电站,在地热温度74℃时就能发电,并且发电功率能够达到200千瓦。

以我国任丘油田为例,那里的低温地热资源很丰富,其地热温度为90℃~150℃,可以建2000兆瓦以上的地热电站。

我国有丰富的地热资源,开发利用好这个资源意义重大。中国工程院院士、中国地质科学院研究员卢耀如认为:地热资源是蕴藏在地球内部的一种巨大的能源,也是一种很重要的可再生能源,合理地开发和利用这种资源,可以减少煤炭的使用,可以减少其他能源的消耗,也可以起到节能减排的作用。卢耀如院士坦言:人类只有一个地球,在资源总量及可再生能力有限的世界里,要实现可持续发展与人类福祉的提高,就要求我们在地球的生态环境可承受的范围内生活与发展。在全球水平上,可持续发展面临着艰难的抉择,但是如果不选择可持续发展,其后果一定是骇人的,一定会导致生态的退化、生态服务功能的丧失

乃至整个社会的崩溃。可见,探讨中国在维持全球可持续生态服务方面所能发挥的作用,加强中国的生态安全,强化中国经济的核心竞争力,已是当务之急。

开发利用大有作为

目前,我国地热资源的利用方式主要有三种,即高温地热发电、中低温地热直接利用、浅层地温能供暖制冷。中低温地热直接利用比较常见,例如温泉洗浴、医疗保健、地热供暖、水产养殖、工业利用、矿泉饮料、温室种植灌溉等等。

根据1999年国土资源部地质环境司提供的资料,我国现有已查明温泉2479处,已开发利用的有700余处,占总数的36%;用于发电的有4处,西藏有3处,分别是羊八井、那曲和朗久三个热田,总装机容量为25180KW,广东丰顺地区有1处,其装机容量为300KW,其余主要用于洗浴,医疗,养殖和农业大棚。

浅层地温能资源是指蕴藏于地表以下200m的浅岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。这种地热资源是以地球内热作用为主,因太阳辐射影响而形成,是一种分布广泛、储量巨大、可再生及可就近利用的新兴能源。

浅层地温能资源现在已经被快速推广应用于建筑空调等领域,并且已经取得了显著的社会效益。目前,以合理开发利用和保护浅层地温能资源为目的的调查评价工作,已相继在全国各地展开,其中浅层地温能资源开发利用适宜性分区,是调查评价工作的重要基础,它贯穿于调查评价工作的全过程。浅层地温能资源开发利用适宜性,与其资源赋存及技术经济、环境条件密切相关,不同地区浅层地温能资源开发利用的条件差异较大,其适宜性分区的具体方法及评价因子不同。

浅层地温能资源虽属绿色能源,但其可再生性也是有限度的;如果开发利用不当,也会产生不节能、不环保及不经济等问题。浅层地温能资源开发利用合理区划是一项重要的基础性工作,开发利用浅层地温能资源,要考虑不产生环境地质的问题,还要考虑到不受环境地质问题的影响,这是一个大前提。

我国的浅层地温能资源也很丰富,有资料显示:截至2011年2月,我国利用浅层地温资源的面积已超过1.3亿m2,每年约减少二氧化碳排放4000万吨。面对如此丰富的地热资源,与会者一致认为,在地热资源的开发与利用上,要以保护地热资源、实现可持续利用为出发点,真正做到只利用热能,而不消耗其他资源,最终达到让地热资源可再生、可循环、可持续利用的目的。地热资源的开发与利用要制定规划,并要将规划做分区处理,如可将地热资源确定为鼓励开采区、控制开采区与限制开采区等等。在浅层地温能资源的开发与利用上,要综合考虑不同利用方式的经济性及环境保护条件,所以在开发方式的选取原则上,在相同适宜性条件下,要首选水源型适宜区,其中水源型优先考虑地表水源型。

地热资源的开发与利用,是一件利国利民的大好事,因为它功在当代,利在千秋。我国的地下水资源丰富,地热资源的开发与利用具有十分广阔的前景,我国地热资源具有巨大的开发潜力,如果能够利用好我国地热资源得天独厚的条件,就可以在“低碳、减排”的大环境下,促进我国能源结构的调整,减轻我国能源供应的压力,实现我国经济社会的可持续发展,可以说在开发利用地热资源上,我国可以大有作为。大力推进我国地热资源的开发与利用,就要以科学发展观为指导,在资源规划、开发利用、技术和设备创新等方面,组织行业参与者们,进行互相交流与探讨,这样才能共同提高对地热资源的认识,才能积极地推进地热产业向更好更快的方向发展。

在开发中保护,在保护中开发。

地热产业无限广阔的前景,让地热资源的科学规划、有序开发与合理利用,有了一个巨大的拓展空间。

篇5:地热资源利用的开发效应和对策

地球内部蕴藏着巨大的自然能源——地热能, 地热能是一种相对清洁的、环境友好的绿色能源, 其资源具有多功能性。一是把地热转变成电能;二是中低温地热资源可直接向生产工艺过程供热;三是向生活设施供热;四是农业用热, 如土壤加温、果实催熟;五是提取其中的矿物原料;六是医疗保健, 等等。

1 地热利用会产生哪些主要开发效应

地球是个大热库, 地热资源由于有这一热库强劲热能的支撑, 其资源可为人类提供足够的热量进行发电和非电利用。众所周知, 由于地下热储质量的不断抽取, 其动态变化也一刻未停。随着热储质量的抽取量与补给量逆差的增大, 热储质量的亏损不可避免。热田的性状、地热流体的物理、化学条件以及自然环境等对热田开发利用过程中导致质量亏损所发生的种种反应, 统称地热田的开发效应。

在开发过程中, 必然造成地热系统压力和流体流量下降, 其下降的幅度取决于地下补给速率, 而补给速率又是系统渗透性能的函数。压力下降必然伴随同一层位温度的下降, 虽然温度下降趋势和幅度不如压力衰减那么明显。热储质量过量开采, 还会导致热田压力衰减和地面的沉降。开采过程中热储质量的动态变化是不均匀的, 因此地面的形变也是不均匀的, 这一不均匀的形变导致热储上覆地层遭受破坏, 可能导致热储盖层的破裂、局部塌陷或地表热泄漏, 甚至产生水热爆炸等现象, 并将危及地面建筑群和电站的安全。下面以西藏羊八井热田在开发利用过程中所出现的开发效应为例, 探寻这一问题。

羊八井地热田是我国唯一具有一定规模的地热电站所在地。热田的浅层热储平均温度为151℃, 最高达172℃, 总装机25MW。[1]随着地热发电量的逐年增加, 热储质量亏损和地面形变等开发效应越来越明显。探索和研究开发效应的发生和发展, 对保证热田正常开采与电厂的正常运行十分重要。

1.1 浅层热储

羊八井目前发电所用地热流体是盆地基底之上第四纪覆盖层中的热水储集层, 第四纪地层的最大厚度只有312米, 一般地热生产井的深度仅有几十米至三百米。过浅的开采层易受地表水干扰;过薄的松散盖层, 在开发过程中容易发生事故。由于流体的持续抽取, 造成地下热水水位下降, 形成天然扩容空间, 致使扩容空间的蒸汽压力超过上覆薄层压力, 从而形成诱发水热爆炸的可能。浅层热储的开采, 易受地表和浅层地下冷水的干扰, 不仅影响发电效率, 而且也是导致地表变迁的直接原因。

1.2 质量亏损

热田自发电以来究竟消耗了多少地下流体, 目前通过流体参数与发电总量间的换算, 得出的抽取量大于35 000万吨。参数的递减, 流体消耗量也随之增大。羊八井地区属半干旱大陆性气候, 年降水量小, 蒸发量大, 水的来源不丰富。即使热田深部有足够热能补给, 水的补给条件差, 远不能满足发电需要。由于热田的补给条件差, 质量亏损大幅度上升, 在没有进行生产回灌的情况下, 流体消失, 首先影响浅层热储及周围地区水力平衡和压力的分配, 出现压力衰减, 同时导致潜水面下降以及盖层含水量的减少, 引起局部重力异常, 出现地面沉降。而地面以上的地热显示, 也必然随着流体的亏损而消失。

1.3 大气污染

地热流体中含有各种成分的气体, 主要为二氧化氮、二氧化碳、硫化氢以及少量的甲烷、汞、镭、硼等, 其含量取决于各个热田的地质条件。流体中同样也含有不同类型的化学组分。一般来讲, 如果废气排放的高度高出附近建筑群体的高度, 则因废气浓度小, 大气污染将不会成为严重的问题。但是必须小心避免从蒸汽系统或热水系统漏泄出来的气体发生危险性聚积所酿成的危害。

1.4 热污染

西藏羊八井地热发电的尾水, 水温在沸点85℃~86℃, 每天至少有4万~5万吨全部排放到藏布曲河, 开发初期还能见到有烫死的鱼浮在河面, 现阶段河的下游, 鱼儿早已无影无踪。由于热田的开发, 钻井工程纵横交错铺设的管道, 生产过程中高温蒸汽的排放, 草甸生态环境受到破坏, 使草甸植被受损、死亡, 草场退化, 草地荒漠化。藏身在草甸中的兔类等野生动物也早已跑得无影无踪。

1.5 化学污染

西藏羊八井地热发电的尾水排放, 对河流造成一定的化学污染。尾水中含有一些有害元素, 其中氟每升含量高达15.8mg, 砷每升含2.62 mg, 明显超标。热排水中氯化物每升含15.8 mg, 砷和硫化物每升含1.3 mg, 都超过农田灌溉水质标准。

2 对策

2.1 地热回灌是资源保护的有效措施

地热回灌是指人工向地下热储层注入流体的工程和过程, 也就是通过各种方法将已被利用过的地热尾水或常温地下水、地表水灌回热储中。理论和实践都已证明, 回灌是延长地热田寿命、增加可采热能的最有效方法, 如果没有回灌, 可开采的地热能只有很少一部分, 除非地热田的渗透性很强, 周边又有大量冷水补给, 方可长时持续开采利用地热能。

2.1.1 地热回灌的目的

一、减缓地热尾水排放对生态环境的影响。地热尾水水温一般高于环境温度, 通常含有大量的有害元素, 而且矿化度较高, 地热尾水回灌, 可减少由于直接排放可能对环境造成的热污染和化学污染。二、改善或恢复热储产热能力。地热田中的地热能, 一部分储存在其中的热流体中, 而绝大部分的热能赋存于岩石骨架中, 若将温度较低的水注入热储层, 经过加热之后, 再抽取出来, 可以有效地提高地热资源的再利用效率。三、保持热储储层压力。地热田热储不论是封闭式或开放式的, 流体的补给能力是有限的, 当补给和开采失去平衡时, 热储压力会持续下降, 致使热田的生产能力降低, 甚至丧失生产能力或引起地面沉降。回灌对于维持或恢复热储压力, 稳定热田开采条件, 预防地面沉降具有十分重要的作用。

2.1.2 地热回灌的现状

西藏羊八井地热电站若满负荷运行, 每天排放尾水多达5万立方米, 排放水温高达80℃以上, 同时所排放尾水含有大量对环境有害的化学物质。为消除尾水对附近河流的污染以及保护热田的浅层热储, 1985年和1986年分别利用一口废旧生产井进行两次小型回灌试验。试验进行了12天, 238小时, 回灌尾水2.5万吨, 通过监测未发现周围井有明显的反应。1986年又通过另外一口废旧生产井进行回灌试验, 历时38天, 灌入13万吨尾水, 结果在各主要生产井中没有测到回灌水中的K1和荧光黄钠示踪剂, 各主要生产井的参数没有明显变化, 也没有引起工程地质问题。[2]

以上两次小型试验虽然都是在热田中心进行的, 但短期内并没有在周围的生产井中测到示踪剂或引起生产参数的变化。分析原因有三:其一, 羊八井热田位于第四系湖泊与河流相沉积物中, 与其他热田有所不同。其二, 对羊八井热田系统回灌时间过短。其三, 热储内流体的流向很可能是朝向南东的, 而该方位却没有生产井。

经1985年~1986年的两次小型回灌初试后, 于1989年~1991年在热田开展了一期工业生产性的回灌试验, 也叫边缘回灌。具体做法是在热田南、北区边缘地带各打一口回灌井, 单井回灌量要求在每小时200吨~250吨。单井回灌, 群井观测。试验结论如下: (1) 井位的选择、井身结构的设计是比较成功的, 单井最大回灌量每小时为280吨, 超过设计值。 (2) 热水边缘回灌方案是合适的。回灌短期内对热田生产并没有带来任何明显的影响。 (3) 热尾水的回灌不仅可以消除污染, 保护环境, 还可以减小地面沉降的幅度, 缓解热田压力的下降速率。 (4) 将发电后排放的大量尾水进行生产性的回灌到地下, 在技术上可行, 且社会效益重大。

2.1.3 回灌存在的重要问题

把温度较低的水灌入热储中去是一项非常复杂的技术。如果回灌井的位置不当, 可能会引起开采井被快速冷却, 降低开采井的温度或产汽量;如果采用的回灌工艺存在问题, 则回灌井的回灌能力将可能逐渐降低, 甚至最后丧失了回灌能力。为了研究回灌的效果, 需要进行示踪试验, 查明回灌井和开采井之间内在的联系, 最常用的方法就是示踪剂法。

2.1.3. 1 回灌和示踪剂试验

将大量的水灌入热储中, 会改变热储的状态, 甚至出现地热流体参数的下降, 有时影响范围可以涉及很大的距离和面积。回灌的影响从回灌点开始就以不同形式向外扩展, 导致向外扩展最主要的是压力传导、流体的机械运动和热传导。在三者中, 压力传导界面的运移速度最快, 因为它是流体分子能量的传递, 其影响可能几天、几小时甚至是几分钟之后就能到达开采井。化学界面的运移要慢于压力传导, 因为它是回灌的物质分子的实际运移, 一般需要几星期或几天才能到达开采井。温度界面的运移是最慢的, 因为回灌水在其运移过程中会被逐渐加热。

在回灌工程设计中, 非常重要的一点就是避免因回灌水过快的到达开采井而导致开采井的温度下降。反之, 如果将回灌井与开采井之间过于拉大距离, 则不能起到保持热储压力, 稳定地热田生产能力的作用。对于回灌井的选择, 目前仍没有一个可以广泛接受的规律。因此, 在生产性回灌之前必须进行回灌试验, 并在回灌试验过程中进行示踪剂试验, 以研究回灌水在热储中运移的规律, 研究回灌对于稳定热储压力和改善热田生产技术条件方面的作用以及研究合理的回灌量和运行方式。

2.1.3. 2 回灌堵塞问题

地热回灌过程中, 经常遇到的另一个难题是由于回灌系统的堵塞形成越灌越少, 甚至灌而不下。堵塞的原因包括物理的和化学的因素, 物理堵塞主要系指由于水中含有的是悬浮物颗粒, 在回灌压力作用下, 附着于回灌井的井壁或进入热储层的裂隙后而影响回灌能力。此外, 回灌水中的气泡也可能影响回灌的速度。为避免上述现象的发生, 可以采取过滤方法除去水中的悬浮物之后再进行回灌。化学堵塞主要系指由于物理化学状态的改变或回灌水与地热水之间产生的化学反应而出现沉淀, 从而降低井的回灌能力。在高温地热田, 二氧化硅结垢是回灌过程中最敏感的问题。在热储层的条件下, 地热流体与岩石是处于平衡状态, 经过发电、汽化分离后地热流体中的二氧化硅含量提高, 而且温度的变化会使二氧化硅从流体中沉淀出来。一般的中低温热田, 主要产生的是碳酸钙等的沉淀。因此, 在设计回灌系统时合理的回灌水温度和工作压力的研究和选定, 是避免产生化学沉淀的因素之一。当然回灌系统的密封性也应重视, 因为回灌水高含量的化学组分与空气接触很容易形成化学沉淀。

2.2 地热热泵是高效节能的佼佼者

保护地热资源的另一项重要措施就是通过热泵技术来实现。热泵是热能利用中的节能技术之一, 其特点是通过消耗一定的能量, 从低温热源中吸收一部分热量, 得到更高的可供利用的热能, 从而提高地热热能利用率。目前我国地热直接利用发展现状是采暖方面应用的最多。大多数地热采暖用户中, 只利用了50℃以上相对高位热能, 对于50℃以下的低位热能, 除小部分供生活用水外, 多数未加利用就排放了。地热热泵技术正是可以吸收这部分低位热能, 再次利用将排放的尾水中的余热, 使其水温降低10℃以下, 同时生产出65℃~75℃采暖热水, 从而两次利用, 提高利用率。

我国的低温余热资源丰富, 据有关资料介绍, 各行业余热资源大约占燃料消耗量的17%~67%, 其中可回收利用的约占余热资源总数的60%。诸如化工行业有大量的低温热能资源被排放。此外, 随着我国地热产业的发展, 同样有大量的低温热能资源被排放掉。如此可贵的余热资源, 若能利用热泵机组吸收其余热, 可以大大提高资源利用率, 改善社会能源消费结构、节省常规能源、保护环境等。

摘要:地热资源作为一种绿色能源, 储量丰富, 可为人类提供足够的热量进行发电和非电利用。但是随着地热资源不断开采利用, 热储质量的抽取量与补给量逆差不断增大, 热储质量的亏损不可避免, 热田的性状、地热流体的物理、化学条件以及周围环境都会发生变化。地热回灌和地热热泵技术是目前行之有效的避免或减缓地热田开发效应的有效措施。

关键词:地热田,开发效应,对策

参考文献

[1]杨期隆, 辛奎德.西藏羊八井地热田简介[J].地质评论, 1991 (3) .

篇6:黑龙江省地热资源开发利用方向

【关键词】地热能;开发利用

地热能是指贮存在地球内部的热能,其储量比目前人们所利用热的总量多很多倍。地热能开发利用对环境的有害影响非常小,大型地热电站的硫氧化物和二氧化碳排放量只有燃煤电站的百分之几,基本上不产生氮氧化物,而且采用回灌技术可以避免土壤和地面水体受污染。因此,地热能作为替代能源不论是用于发电还是直接热利用,都能大幅度削减温室气体排放量,减轻对环境的不利影响。我省地热利用现状一般为供暖及生活用水,开发程度较低,本文主要讨论其开发利用方向。

1、城市(镇)集中供热

黑龙江省地处北方高寒地区,采暖期长达6个月,不断挖掘中低温地热资源的开发利用价值,将其与高新技术结合直接用于采暖可以节约燃煤,减少CO2、SO2等有害气体排放,是非常好的清洁能源。目前地热采暖已有成功的实例,并已见成效。在林甸县地热采暖面积达50万平方米,合计年用热水量200万立方米,采用热泵技术梯级利用,在室外温度-28℃时,室内温度可达到18-21℃,最高可达到26℃。

2、农业开發利用及水产养殖和繁育

2.1 地热温室种植

开发温室育苗、灌溉及地热日光温室是地热资源开发利用的一个方向。地热温室是冬春鲜菜供应、调节淡季蔬菜品种的重要手段,也是培育苗木、花卉和优良作物品种的有效设施。如在林甸县地热日光温室比普通室可提高产量3~4倍,同时,每栋每年可节约燃煤4~6t。供暖成本每平方米5.8元,与传统燃煤比较每平方米节约10元。地热温室种植具有投资少,风险较小的特点,它的产量和质量是一般农业种植技术无法相比的。

2.2 地热水产养殖

地热水产养殖有生产性养殖与高密度水产养殖,是用现代化科技改造的水产养殖业,属于环境保护型可持续发展的产业。

生产性养殖一般采用地热塑料大棚,以鱼苗养殖越冬为最多。空气和池水保持的温度由地热水供热解决,为了降低造价,可将无污染的地热水直接通入水体加温。

地热水高密度养鱼,技术含量高,投资大,但产量也高。每亩的产量能达到20-30t,是一般传统户外鱼池产量的几十倍。它可以减少鱼类受外界环境影响而发病的机会,成为无公害的绿色食品,还可以缩短养殖周期。鱼池的水温由鱼池四周的地热水加热盘管供热,养殖温室内的气温也由地热供暖解决。鱼池的池水是循环使用的,不需换水,只需少量补水即可。

3.3 地热孵化

地热孵化是地热农业利用中的一个分支。它是指利用地热孵化家禽种蛋、育雏和种鸡喂养生长的整个过程。孵化要靠特殊设计的地热孵化机,育雏和喂养生长只是利用地热为鸡禽供暖,与供暖一样。

随着我国家禽业的发展和养殖场规模的不断扩大,大型孵化机的日益增加。目前,我国投入使用的多种孵化机均以电为能源,不仅能耗大,而且不利于一些缺电或电力不能保证连续供应的农村和边远地区使用,因为在21天的孵化过程中如果中途停电,将会对孵化产生严重后果。地热孵化机的运用可以为那些有地热资源的地区开辟一条孵化的新途径。

3、保健功能的开发

热田地热水通常含有多种元素,特别是偏硅酸、锶、碘、溴、氟等,对人们健康有较好的保健作用。为此,可利用地热水的化学成分和温度、浮力、压力等物理作用,在旅游休闲园区开展中西药浴、桑拿浴等,并配以针灸、推拿、按摩和中西药治疗风湿病、皮肤病、冠心病、胃病及颈、肩、腰、腿等运动系统疾病,其次可依托地热水,发展集游泳、娱乐、健身、餐饮、住宿为一体的旅游服务业,开发利用地热水中含有的对人体有益的微量元素,开发生产矿泉水,同时还可进行硫化氢的聚集回收、变害为利。

4、开发地热旅游业,建立温泉、旅游休闲园区

充分利用黑龙江省独特的风景旅游资源及独特的气候条件,开发地热旅游业。建设旅游景点,将地热利用与风景旅游区结合建设,既可以欣赏自然美景,又可享受到地热的休闲、医疗保健功用。

地热旅游业开发的主题构思是:一是建设旅游景点,建设地热生态农业园,温泉旅游休闲园、地热民族风情园和地热地质公园等,将地热与保护区结合建设,既可以欣赏自然美景,又可享受到地热的休闲、医疗保健功用;二是开发旅游热线,以地热与自然、人文景观相结合的原则,开发如地热民族风情旅游,地热冰雪游、温泉疗养保健游等旅游热线。以民族风情、土特产品、民间工艺品为重点,开展有特色的旅游纪念品;三是将地热旅游放在全省冰雪旅游的大背景下,彼此烘托,相映成趣,构筑一条独具特色的旅游热线。旅游业的发展必能带动全县经济的发展。

5、地热资源综合开发利用

地热能可在工业领域广泛应用,包括烘干、工艺加热、汽化、蒸馏、洗涤、盐分析取以及化学萃取等。这种方法是否值得采用要看地热流体的参数、升温的幅度以及采用的加热装置的投资等具体情况来比较确定。设计这类项目时,有两种可能的考虑方法:一种是按现有的地热流体去选择适合的工业应用项目;另一种可根据提出的工业应用项目改造地热流体(包括升温、防腐等)。

地热干燥是利用中低温地热水中的高热焓部分,经过热交换器产生热风,用它对不同物料进行脱水,达到产品的深加工。地.热干燥后的地热尾水仍可进行其他项目的综合利用,如采暖、种植、养殖、生活用水等。因此,地热干燥可提高中低温地热综合梯级利用的热能利用率,同时也可提高地热利用的总体效益。此外,地热干燥属于产品加工业,只要有充足的原料和稳定的市场就可全年生产,这样可使地热利用在一定程度上达到全年均衡利用。

根据我国地热干燥的实践,只要地热水温度大于70℃,就可通过热交换器产生55℃以上的热风,用于农副产品的烘干。如果地热水温度在70℃以下,则需和太阳能或其他能源互补进行干燥。当然,地热流体温度愈高,干燥项目的经济性也愈好。应该注意的是,地热干燥作为地热梯级综合利用的一个组成部分,它不宜单独使用一口地热井,而应与其他地热利用项目共用一口地热井,形成合理的梯级综合利用系统,同时要使地热水流量和不同利用项目的规模相匹配。地热干燥产品应根据当地的原料市场、市场需求和劳动力等情况来确定。为了能形成一定的生产规模和产生较好的经济效益,地热水温不应低于80℃,流量应在50t/h以上。

篇7:山东东营市地热资源开发利用初探

1 东营市地热资源基本特征

1.1 区域地质概况

东营市地处华北拗陷区之济阳拗陷东端, 地层自老至新有太古界泰山岩群, 古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系, 中生界侏罗系、白垩系, 新生界第三系、第四系;缺失元古界, 古生界上奥陶统、志留系、泥盆系、下古炭统及中生界三叠系。凹陷和凸起自北而南主要有埕子口凸起 (东端) 、车镇凹陷 (东部) 、义和庄凸起 (东部) 、沾化凹陷 (东部) 、陈家庄凸起、东营凹陷 (东半部) 、广饶凸起 (部分) 等。境内断裂构造发育充分, 断层众多, 断层性质均为正断层;按其走向大致可分为3组:近东西向断裂组, 往往构成各凸起的南部边界, 是凸起与凹陷的分界断裂, 一般长50 km以上, 基底落差逾千米;北西向断裂组, 发育时间最早, 活动时间短, 规模小, 往往分布于古潜山附近;北东向断裂组, 发育完善, 分布广泛, 是控制拗陷内生油洼陷分布的主要断裂。境内岩石太古界为变质岩系, 早古生代广泛发育碳酸盐岩, 晚古生代演变为海陆交互相含煤沉积, 至中、新生代转为陆相河湖碎屑岩沉积。同时, 境内中、新生代岩浆喷发活动强烈, 火山岩分布广泛, 主要为中基性火山岩及火山碎屑岩, 岩石类型主要有玄武岩、安山岩, 水下喷出的火山岩、火山角砾岩及凝灰岩;其次, 尚有浅成浸入岩, 侵入活动较弱。

1.2 热储盖层

该区被第四纪平原组及古近纪明化镇组所覆盖, 分布稳定, 岩性类别以黏性土及泥岩为主, 结构致密, 富水性差, 热导率低, 阻热性能良好, 是下伏热储层较好的保温盖层。

1.3 主要热储

东营市热储有上部的新近系和古近系碎屑岩层状孔隙一裂隙热储, 以及深部的寒武—奥陶系基岩裂隙溶洞热储。主要热储层有新近纪馆陶组、古近纪东营组碎屑岩和深部奥陶—寒武系灰岩。其中新近系馆陶组细碎屑岩孔隙—裂隙热储为东营市主要热储层。

馆陶组:在黄河三角洲地区分布广泛, 具有良好的储水空间, 水矿化度一般为5 g/L~20 g/L, 东营市附近—牛庄—六户以及孤岛一带地热资源量最丰富, 热储温度54 ℃~77 ℃, 埋深1 000 m~1 450 m。

东营组:在黄河三角洲地区分布不连续, 具有良好的储水空间, 水矿化度一般为10 g/L~20 g/L, 东营市附近—牛庄—六户一带及河口、孤岛地区地热资源最丰富, 热储温度64 ℃~100 ℃, 埋深1 400 m~1 900 m。

寒武—奥陶系:分布相对较少, 水矿化度3 g/L~10 g/L, 孤岛地区较为丰富, 热储温度70 ℃~90 ℃, 埋深1 450 m~1 800 m。

据测算三层系热水总储量为4 600×108 m3, 地热折标煤125×108 t;可采储量为750×108 m3, 地热折标煤27×108 t。

1.4 地热分布特征

东营市主要的地质四级构造单元是义和庄凸起、沾化凹陷、孤岛凸起、陈家庄—青坨子凸起、东营凹陷、广饶凸起。其地热分布特征:

义和庄凸起:该区地温梯度4 ℃/100 m~5 ℃/100 m, 热储以寒武—奥陶系裂隙热储为主, 热储平均厚650 m, 面积158 km2, 平均温度51 ℃。

沾化凹陷:该区地温梯度3 ℃/100 m~4 ℃/100 m。热储为馆陶组孔隙热储及东营组孔隙热储。馆陶组呈中间厚周边薄的分布规律, 组内热储主要在其东北部, 即河口—胜利油田孤岛指挥部一线以北较发育, 平均厚250 m以上, 面积1 040 km2, 平均温度73 ℃;东营组孔隙热储平均厚170 m, 面积456 km2, 平均温度100 ℃。

孤岛凸起:该区地温梯度4 ℃/100 m~5 ℃/100 m, 有馆陶组孔隙热储及寒武—奥陶系裂隙热储, 其中馆陶组孔隙热储平均厚220 m, 面积108 km2, 平均温度75 ℃;寒武—奥陶系裂隙热储平均厚300 m, 面积108 km2, 平均温度83 ℃。

陈家庄—青坨子凸起:该区地温梯度4 ℃/100 m~5 ℃/100 m, 热储以寒武—奥陶系裂隙热储为主, 热储平均厚500 m, 面积414 km2, 平均温度75 ℃。

东营凹陷:该区地温梯度3.1 ℃/100 m~4 ℃/100 m。热储为馆陶组孔隙热储及东营组孔隙热储。馆陶组呈中间厚周边薄的分布规律, 组内热储主要在胜利油田—史口镇—盐垛—牛庄镇—六户镇—辛庄—五一农场二分场及坨庄—东营市西城区—钻井一带较发育, 平均厚度180 m, 面积258 km2, 平均温度59 ℃;东营组孔隙热储平均厚度220 m, 面积99 km2, 平均温度72 ℃。

广饶凸起:该区地温梯度4 ℃/100 m~5 ℃/100 m, 热储以寒武—奥陶系裂隙热储为主, 热储平均厚度800 m, 面积288 km2, 平均温度71 ℃。

2 开发利用现状

现在东营市地热资源的开发利用仍属小规模, 尚处于初级阶段, 离大面积、大规模、系统化开发利用体系目标还有一定距离。目前, 在国土资源局备案的地热水井共有8口, 其中中心城东城5口, 孤岛2口, 济南军区生产基地1口。井深1 300 m~1 800 m, 矿化度10 g/L~44 g/L, 各地热井日提水量为18 m3~1 000 m3, 主要用途为洗浴、供暖。济南军区生产基地、东营宾馆、孤岛社区、中建八局4口井于2003年启用, 累计供暖面积20×104 m2。8口井退排水方式全部为直接进入下水道, 通过城区排水管 (渠) 道外排。孤岛温泉疗养院、油田老年公寓、天鹅湖温泉3口井始建于20世纪70年代~80年代, 为油田油井改造而成, 其余5口井均为近年来建成。

3 开发利用应当注意的问题

东营市境内地热资源较为丰富, 近几年已逐渐呈规模开发趋势。在享受开发地热资源带来便利的同时, 也需高度关注所带来的诸多问题。

3.1 地震和地面沉降

地热水是地球壳体的重要组成部分, 具有缓冲地基岩石板块应力的作用, 并承受和分散地表压力。在山脉地区和城市高层建筑密集区域, 地表压力尤为巨大。其次, 地热水体与浅表地下水体不同, 对后者的采集和利用造成浅表地下水体水位下降, 可以以天空自然降水和江河的河床渗水等形式加以循环补充。地下热水被采集后, 自然降水不能直接循环补充。当地热水体被过量开采后, 不可避免地会产生岩层内及岩层下的水体空缺。第三, 东营市是我国第二大油田——胜利油田所在地, 经过多年开采, 地下已存在大面积的采空区。因此过度开采该区域的地下热水资源, 会导致大地稳定性受到破坏, 诱发地震和地面沉降。例如, 天津市地热水开采量和地面沉降的监测资料显示[1]:开采馆陶组热储层热水, 开采量350 ×104 m3/a~450×104 m3/a时, 引起的地面沉降量就达5 mm/a~6 mm/a左右。

3.2 热污染

地热水温度较高, 被利用后的尾水温度一般也超过40 ℃。未经处理温度较高的尾水排入河道, 会使水生生物群落发生剧烈变化。藻类大量繁殖以及因水温升高, 导致水中缺氧, 使鱼类死亡。水温的升高也会使水中各种物质的生化反应发生改变, 使有毒、有害的物质的毒性增强。

3.3 土地污染

地热水矿化度高, 腐蚀性强, 会对排水管道及河 (渠) 道造成腐蚀, 盐渍化河 (渠) 道两岸的土地, 对农业生产造成严重影响。如, 孤岛社区地热井水矿化度为23.7 g/L, 济南军区生产基地地热井水矿化度为19 g/L。孤岛社区、济南军区生产基地地热井用水高峰期时日提水量约为500 m3, 其日排盐量分别可达11.85 t和9.5 t。根据GB 5084-92农田灌溉标准要求, 非盐碱土地区含盐量应为0.1 g/L以内, 盐碱土地区含盐量应为0.2 g/L以内, 而东营市境内的地热水含盐量超过农田灌溉标准的50倍~120倍。如果对该市境内矿化度过高的地热水不采取有效措施而任意开发、肆意排放, 势必导致土地更加盐渍化, 进一步恶化生态环境。

4 开发与管理

东营市蕴含着丰富的地热资源, 开发潜力巨大。如何提高地热的热能利用率、减少资源浪费和环境污染, 对地热水采取梯级利用及综合利用是地热可持续利用的发展方向。

4.1 突出规划的前瞻性

a) 加强地热水资源动态监测和研究。通过对热水井的动态监测, 了解热储层在天然状态下或在开采过程中的热水压力 (水位) 、水温、水量随时间的变化规律, 以探讨地下热水的成因及其可供开采利用的资源量和期限, 为制订合理的开采规划、制度、开采布局提供科学的依据。

b) 抓好地热水资源开发与利用规划。地热水除具备本身价值外, 还可带动一系列新的产业。规划的目的就是突出规划的前瞻性, 树立地热产业化、集团化开发思想, 充分发挥其清洁、保健、旅游、高效的作用;建立可持续发展的思想, 对地热资源进行全面勘察、综合评价, 在开发中保护, 在保护中开发;力求提升当地人民生活质量, 改善生活、生产、投资环境。同时, 政府有关部门牵头做好规划的编写工作, 并将地热开发与利用规划纳入到当地的城乡发展规划中去, 与水利建设规划、环境保护规划、经济和社会发展等规划相衔接, 长久造福当地群众。

4.2 提高开发利用水平

实施地热资源梯级开发策略, 在科学论证的基础上, 可适度加大地热水开采规模。在全市范围内, 合理地布置地热水井位。鼓励综合利用当代先进的勘探、压采等技术进行生产。对已成闲置的热水井, 要限期投入使用。同时, 必须深入贯彻“节约资源, 保护环境”的基本国策, 合理开发利用, 努力提高地热资源的利用效率。

4.3 重视尾水排放问题

要高度重视地热水尾水的排放, 避免由于尾水的不合理排放引发生态灾难。尾水处理工程必须坚持与地热井“同时设计、同时施工、同时验收”三同时原则。其次, 应积极探索尾水回灌方面的课题, 即利用一定的工艺把用过的热水重新回灌到地下。它可以彻底解决由于把含盐、高矿化度的地下热水排放到地表而造成生态灾难的问题, 同时又可缓解由于开采地下热水所引发的地面沉降问题, 从而起到保护资源的作用, 实现地热利用和开发可持续发展。

4.4 依法行政规范管理

地热资源是一种资源, 必须严格按照国家有关法律法规, 对地热资源的勘探开发进行管理:实行保护性、限制性开采的严管措施, 实施严格的地热井审批程序和地热开采论证制度, 并按照国家法律、法规规定, 对地热水实行取水许可、有偿使用制度。政府有关部门应加大对地热资源的监督、检查和指导。使东营市地热资源开采和使用始终达到科学、规范和有序。

地热资源是人类生活、生产、发展的一个相当重要的新型自然资源, 只有珍惜地热资源, 保护地热资源, 合理利用地热资源, 科学管理地热资源, 才能确保地热资源的可持续利用, 促进当地经济的可持续发展。

参考文献

篇8:我国地热资源的分布及其开发利用

关键字:地热资源;分布; 开发利用

目前我国的环境问题变得日益严重,人们迫切要求一种环保能源的出现。这就使得开发利用新的环保型能源——地热能源成为一种趋势。地热能源的开发和利用符合我国的基本国情。但是我国的地热产业正处于一个初步发展的阶段,因此在实施开发地热资源的过程中应当对我国地热能源的分布做好全面详细的调查,为今后地热资源的广泛利用打下坚实的基础。

一、我国地热能源的概述

地热能源在全球的分布都比较广泛,我国也不例外。当今全世界都对这一新兴的环保能源投入了极大的研究力度。地热能源以其环保性能和可再生性占据着不可动摇的地位。

1.1地热资源分布广泛

我国属于欧亚板块的一部分,具有不同于其他板块的地理优势。而一般地热资源主要分布于构造活动带和大型沉积盆地中。就我国的藏南、川西等地区符合高温地热资源的储存的地理条件。辽东半岛、胶东半岛及东南沿海地区储存着十分丰富的中低温地热资源。据统计我国的地热资源的储备量占全世界的7.9%,远远超过了煤炭的储备量。另一方面地热资源的分布地区与煤炭和石油不同,它遍及全国各地。即使在中心城市如北京、上海等地也存在客观的储备量。如果对这些地区的地热能源進行开采利用一定会带来客观的经济效益和社会效益,同时也不会污染环境。

1.2影响我国地热能源开发利用的制约因素

地热能源产业对我国来说是一个新型产业,与此同时我们对地热能源的了解和规划都不成熟。这就使得我国在开发和利用地热资源的过程中要面临许多的难题。例如对于地热资源储量丰富的地区可能对地热资源的认识不到位,利用不合理以及管理不到位,造成了该地区地热资源的发展相对落后。而当地的经济发展不能够和地热的开发利用合理的联系起来,这都会使这种新型环保能源的价值得不到体现。另外我国对地热能源的开发缺乏相应的行政管理体系,阻碍了能源开发利用的脚步。在开采地热能源的过程中,相关的政府部门扮演着重要的角色。例如对开采企业的支持和监督。

二、地热资源的开发利用概况

地热资源主要以温度进行分类,大致分为了高温区和中低温区两大部分。这两部分的使用方式是不同的。一般对于高温的地热能源主要采取地热发电的利用方式,而对于中低温的地热能源则主要采取直接利用的方式。

2.1高温地热能源发电利用概况

地热发电与传统的火力发电相比较,其优点主要在于环保、储备量大以及可再生性。而与太阳能和风能相比较,地热能源的稳定性高。这就使得地热发电的开发变得尤为重要。但是我国对于地热发电技术的研究处于起步阶段,且社会的关注度较低,这就让地热能源的发展处于了一个比较尴尬的地位。资金的缺乏和科研人才的不足都影响着地热资源的开发利用脚步。因此我国应当加大对地热发电技术的科研投资,同时对开发地热的企业进行扶持,加快我国地热发电技术的进步。

2.2中低温地热能源利用概况

中低温地热能源的利用与人们的生活息息相关,比如说在地热采暖方面。冬季北方地区大多会采取集中供暖,而如今地暖渐渐地走进了人们的生活。用于地热采暖的温度一般要求50℃到100℃之间,这个温度范围属于中低温度地热能源。但是地热能源用于采暖方面也存在一定的缺陷。比如地热管路在运行一定的时间后会产生一定厚度的水垢,造成室内温度达不到标准的要求。因此相关的技术部门应当找到相应的解决方案,提高地热能源的利用率。为了解决这一难题可以定期对地热管道进行清洗或者对进入地热管道的水进行过滤处理等等。

三、对地热资源进行保护

地热资源的开发利用处于起步阶段,研究的并不深入以及当前产生的作用并不明显,这就造成了社会对地热能源的保护力度不够大。因此为了今后地热能源的发展前景考虑,政府部门及社会应当加强对地热能源的保护力度。

3.1对尾水实施回灌

地热能源实施尾水回灌的措施有利于提高地热能源的利用率的同时还可以有效地保护土地环境。这主要表现在以下两个方面:首先对地热田进行尾水回灌能够延长地热田的寿命,保持热储储层的压力同时还可以改善地热田的储热能力,这都将提高地热能源的利用率;其次地热尾水不同与我们通常使用的土地灌溉用水。地热尾水里面含有大量的有害元素同时它的矿化度比较高,如果不进行尾水回灌将会造成一定的土地污染和化学污染。

3.2 对地热资源进行合理开采

地热能源属于可再生的环保型新能源,但同时也是有限的资源。地热能源与其他传统能源相比较有着独特的优势,因此在开采利用的过程中应当进行合理的开发,不能够肆意开采和超量开采。一方面来说地热能源不合理的开采将会对地热田造成不可恢复的破坏另一方面对地热能源超量开采会减少地热田的寿命。因此相关部门应当做好监督工作,对开采利用地热能源的企业进行监督,减少地热资源的不必要浪费,提高地热资源的利用率。

四、结论

地热能源作为一种新型的环保能源在渐渐地进入人们的生产生活中,但是目前我国的地热能源开发技术尚不成熟,应用也不广泛,这就让地热能源在实际应用过程中受到了制约,因此政府有关部门和社会应当加大对地热研发的投资,对这一新兴能源做到合理开采,合理保护,保证地热能源的可持续发展。

参考文献:

[1]张金华. 地热资源的开发利用及可持续发展[J]. 中外能源,2013(01)

篇9:镜泊湖景区地热资源综合开发建设项目

地热资源是我国较为重要的新能源之一, 与其他新能源相比较, 地热资源具有便利性、经济性与无污染性特点, 实际开采工作较为简单。近几年国务院提出了关于地热资源的开采政策, 明确了因地制宜开采能源目的, 要求我国地热资源开采企业可以根据各个地区实际情况与人们生活质量要求等, 制定完善的地热资源开发方案, 这样才能丰富我国新能源, 提高我国地热资源的发展效率。同时, 在我国钻进技术逐渐成熟的过程中, 地热生产井的成井率逐渐提升, 可以减少钻井的工作风险, 逐渐增强开发者的积极性, 进而达到预期的开发目的。

2 地热资源开发利用趋势

在我国地热资源实际开发利用过程中, 为了可以更好地开展地热资源开发工作, 我国各级政府部门开始督促相关部门应用环保型的再生资源, 保证可以拓宽市场, 进而挖掘我国地热资源的潜能, 满足未来市场的地热开发利用需求。首先, 在未来发展中, 要树立正确的地热资源开发利用意识, 要求向企业应用先进的钻进技术与机械设备开展施工活动。其次, 要制定开发、保护工作制度, 要求在开发地热资源的同时, 对其进行有效的保护, 进而提高各类资源的应用效率, 达到节能环保的效果。最后, 地热资源开发人员必须根据当地实际情况, 与政府部门相互协调, 对地热资源进行动态性的开采检测, 提高新能源的开发应用质量。

3 我国地热钻探设备种类与使用要求

在我国地热资源开发过程中, 钻探设备种类较多, 相关技术人员必须要全面分析其钻井设备与使用方式, 保证可以提高钻井效率, 增强钻进技术的应用效果。具体包括以下几点:第一, 拆装简便型的地热钻井设备。在我国地热资源开发利用过程中, 多数地热钻探设备的体积都比井口大, 无法更好地开展相关工作。然而, 拆装简便式的机械设备在实际使用过程中, 可以简便的组装与拆卸, 这样就能缩短施工工期, 降低钻井成本, 提高地热资源的开发利用施工经济效益。第二, 卷扬机与自动化钻井设备。在地热资源实际开发期间, 钻探大口径的井口时, 会遇到很多坚硬、高温的岩石, 导致钻头受到较高的负荷, 这就需要相关施工人员可以应用卷扬机开展施工工作。同时, 还可以利用自动化的钻井设备, 提高钻井工作效率, 增强其钻进工作效果。第三, 常规钻进大排量泥浆泵。在我国地热资源实际开发的过程中, 钻进工作会遇到循环泥浆与高温地层, 然后接触沸点喷涌, 提高了钻进工作的危险性。同时, 这些高温环境对钻头的使用质量也会产生一定影响, 很容易因为钻头性能缺失, 出现孔壁坍塌的现象。为了可以控制此类工作问题, 相关技术人员就要应用冷却装置, 大排量的泥浆泵, 这样才能提高其钻进工作效率。第四, 防喷设备。在钻井过程中, 由于井中经常会出现剧烈的变化, 很容易导致热水或是热蒸汽喷涌出来。而防喷装置就可以有效防止此类问题的出现, 逐渐控制各类热水或是热蒸汽, 防止钻井设备受高温影响。

4 地热资源钻进技术与工艺方式

在我国地热钻进过程中, 不同区域的钻井技术都不同, 施工质量也会存在较大差异, 主要是设备选型与工艺方式的应用。因此, 在地热资源开发利用过程中, 相关技术人员必须科学应用各类钻进技术与工艺, 进而提高钻进工作效率与质量。具体包括以下几点:

4.1 泥浆正循环工艺技术

在地热钻进施工期间, 虽然工艺技术类型较多, 但是, 目前市场中还是将正循环工艺方式作为主要的钻进工艺。主要因为其在钻进一定深度之后, 可以有效应对井内复杂的环境。只有在正循环工艺无法施工的时候, 才会选择其他技术开展钻进工作。

4.2 多工艺空气钻进技术

在常规的钻进技术中, 多工艺空气钻进技术可以通过空气代替泥浆循环方式开展钻进工作, 在实际施工过程中, 此类技术的应用, 可以有效控制施工成本, 提高施工经济效益与社会效益。第一, 气举反循环钻进技术。目前, 气举反循环钻进技术的应用, 可以有效提高钻进效率, 延长钻头的使用寿命, 降低施工成本。尤其在清水钻进的时候, 可以有效节约泥浆材料。第二, 多工艺空气组合钻进。在地热资源实际开发利用的过程中, 多工艺空气组合钻进技术可以有效提高钻进工作效率, 增强设备的应用效果。当前, 多数地热资源开发企业开始应用多工艺空气组合钻进技术, 主要因为此类技术可以解决孔内事故与工艺事故等问题, 减少事故企业的经济损失。第三, 地热井定向钻进技术。在地热资源开发利用过程中, 地热井定向钻进技术可以解决复杂地层的钻进问题, 提高孔内漏洞问题的解决效率。因此, 在钻井过程中, 技术人员之间必须要相互探讨与分析, 保证可以提高此类技术的应用质量, 逐渐优化地热资源开发应用质量。

5 地热资源开发钻进事故的预防与处理方式

在地热资源开发钻进过程中, 经常会出现些安全事故, 影响施工人员的安全性与施工企业的经济效益。因此, 在实际施工期间, 相关技术人员必须要制定完善的地热资源开发利用钻进事故问题预防与处理制度, 进而提高其发展效率, 减少施工企业的经济损失。具体措施包括以下几点:

5.1 孔斜原因与预防措施

在钻进期间, 钻井工作人员对地下钻层实际情况不了解, 如果不能对钻进速度进行控制, 难以准确对其进行安装, 就会导致出现井架不平衡、失衡的现象。同时, 相关技术人员如果不能对钻进技术参数进行合理配置, 不能合理的对钻具进行配套, 就会导致钻铤磨损现象, 难以提高其施工安全性。在对孔斜问题进行预防的过程中, 相关技术人员必须要全面了解孔斜原因, 在钻进之前, 就要合理验收钻机的安装质量。同时, 技术人员还要合理的把握技术参数, 保证可以更好地开展钻进工作, 逐渐提升机械设备的应用质量。

5.2 井喷事故的预防与处理措施

在地热资源实际开发利用过程中, 经常会出现井喷事故, 相关技术人员必须要重视井喷事故的预防与处理。首先, 在预防井喷事故的时候, 要对高压汽与高水汽进行控制, 避免泥浆侵入出现井喷事故。因此, 在蒸汽喷出的时候, 技术人员要在井口设置防喷装置, 然后对套管进行检查, 避免蒸汽流入套管之外。其次, 在对井喷事故进行处理的过程中, 相关技术人员要对孔内的泵装置进行冷水压井处理, 对岩石进行冷却处理, 保证蒸汽不会再喷出。在防喷装置关闭或延误的时候, 技术人员要等孔内坍塌之后, 减弱蒸汽的惯性, 这样才能减少事故, 避免施工企业受到严重的经济损失。

5.3 牙轮落井事故的预防措施

在地热资源开发与应用的过程中, 相关技术人员必须要合理选择牙轮钻头, 避免出现牙轮落井事故。首先, 在钻井期间, 随着孔深的增加, 井内的温度也会提升, 导致三牙轮掉落井中。因此, 施工企业在采购三牙轮钻头的时候, 必须要全面考察钻头的质量, 这样才能提高其工作效率。其次, 在钻进期间, 钻井工作人员要全面监督井内的实际情况, 及时发现跳钻或是蹩钻的问题, 并且采取有效措施解决问题。最后, 在三牙轮钻头出现问题的时候, 施工管理人员就要对其进行更换处理, 避免出现影响施工安全性的问题。

参考文献

[1]尤伟静, 刘延锋, 郭明晶, 等.地热资源开发利用过程中的主要环境问题[J].安全与环境工程, 2013, 20 (2) :24-28, 34.

上一篇:苏教版小学四年级数学教学总结下一篇:高校教师同行评价评语