地热资源的开发利用

第一篇：地热资源的开发利用

天津地热资源开发利用提速

东方网2014/4/19 15:49:01来源:中国国土资源报 作者: 吴岗

天津市国土资源和房屋管理局《关于加大地热资源利用专项实施方案》近日下发执行。

《方案》对今后3年天津地热重点工作进行了安排，包括：以中心城区、滨海新区为重点，2014年底前完成全市平原区地热资源开发潜力评价工作;到2017年，完成3~4处地热田勘查，依据地热资源规划和地热矿业权设置方案，每年推出20个地热矿业权;每年新增地热集中供热面积不少于180万平方米等。

《方案》提出，到2017年，全市地热年开采总量控制在5000万立方米，其中用于供热的地热年开采量为3800万立方米，地热供热面积达到2450万平方米。

第二篇：地热资源勘查开发及综合利用项目可行性研究报告——地热水资源开发项目建设流程

地热水资源开发项目建设流程

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。

第五步：采矿权人领取采矿许可证后，须在30日内申请办理用地审批手续，并对地热资源进行开发利用。

第三篇：天津：地热资源循环梯级利用(组图)

2007-5-18 15:51:21

采用地热梯级利用技术的高温热泵系统

人民网·天津视窗5月18日电：

节能降耗关键词

地热资源利用，回灌技术，梯级利用技术

项目单位：

天津市国土资源和房屋管理局

天津地热勘查开发设计院

天津市河东区房地产管理局供热公司

项目内容：

天津市地下蕴藏着丰富的中低温地热资源。全市地热分布面积达8700平方公里。地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源。但在地热资源利用过程中也显现出种种问题，地热资源在漫长的地质历史时期形成，其补给来源主要为大气降水，补给时间漫长(几千年乃至数万年)，补给量有限，随着地热资源利用的广泛，长期以单纯开采井的形式开发，将会导致热储层水位下降过快，地热井使用寿命缩短。而且地热尾水排放温度过高，容易造成对环境的热污染。

为了解决保持热储压力，减少地热流体直接排放污染环境问题，并使地热资源得到充分利用，天津市国土资源和房屋管理局在地热的开采与利用过程中，组织地热勘查和开发利用单位研究和采用地热回灌技术和梯级利用技术。

地热回灌技术是将经过利用温度降低的地热尾水或其他水源通过地热回灌井重新注回热储层。回灌的地热尾水和其他回灌水在热储层中经过与地热流体混合，并和热储层中的岩石骨架进行热交换，温度升高，可以再次循环利用。梯级利用技术根据地热资源温度高、富含丰富的矿物质等特点，多梯次利用地热资源。以冬季采暖为主，利用后的尾水可直接通过回灌井回灌到地下，也可以用于生活热水、理疗、种植、养殖等。通过这种方式增加了单井供热能力，提高了地热资源利用率，降低了地热水的排放温度，从而有效地节约和保护地热资源，提高了经济效益，避免了热污染和环境污染，资源的效能得到了充分发挥。

项目背景：

天津地热资源开采利用在全国开展得比较早，据中国地质调查局《我国地热资源及其开发利用现状报告》显示，天津地热供暖面积约占全国地热供暖总面积的50%，是我国利用地热供暖规模最大的城市。对回灌技术与梯级利用技术研究与应用也较早、较广泛。

1.地热回灌技术

地热回灌技术是一种避免地热废水直接排放引起热污染和化学污染的技术措施，对维持热储压力，延长地热田的使用寿命具有重要的作用。国内外在地热资源开发中均十分重视这一技术的运用。我国从上世纪70年代开发地热资源开始，为保持地热资源可持续开发开展了回灌研究。天津地区从上个世纪80年代开始进行热水回灌的研究工作，至今已有20多年的历史。先后在大港油田、塘沽区开展了新近系砂岩热储层回灌试验。1996年以后，本市地热资源主管部门积极推广基岩地热井回灌模式，调整了基岩地热井打井审批条件，确立了基岩地热供暖项目必须回灌式开发的审批制度。目前我市已批准建立的回灌地热站33个，今明两年内，随着一批回灌井的投入使用，回灌量将会有大幅提高(从目前的360万立方米增加到600万立方米)。地热回灌技术的研究与推广，使地热循环开发模式日趋完善，是地热管理体现科学发展观和实现资源可持续利用的重要措施。

2.地热梯级利用技术

天津在地热开发利用中，坚持对地热温度的梯级利用，对温度60℃以上的地热水，先行供暖，并严格控制排放水温度;温度40℃至50℃的地热水，则以地板采暖、理疗、浴疗为主;温度25℃至40℃的地热水，按健身项目进行开发。在推广应用新技术、新工艺基础上形成的《天津市地热资源集约化技术研究及工程应用》成果，获得2002天津市科技进步一等奖，2003国家科技进步二等奖，这些都是迄今为止我国地热界所获得的最高科技奖项，成为我市地热开发利用综合技术处于国际先进、国内领先地位的标志。

为了提高本市地热资源管理水平，完善地热资源管理技术手段，天津市国土资源和房屋管理局组织天津大学和有关科研单位研发建设了地热井智能网络化监测系统，2006年已经完成安装70余台，及时掌握了地热开发单位地热资源的回灌开采现状。

为鼓励节约和可持续利用地热资源，作为天津地热资源行政主管部门，天津市国土资源和房屋管理局编制了一系列地热资源开采利用标准规程，如《天津市地热回灌运行操作规程(试行)》、《天津市地热利用工程设计标准(试行)》，并发布实施。同时，天津市国土资源和房屋管理局还出台申请矿产资源保护项目经费、减免矿补费等相关政策促进地热资源合理利用，通过经济杠杆鼓励地热井权单位对老系统进行技术改造，少用水多用热，尽可能地减少地热开采量，鼓励补打回灌井，保证地热资源可持续开发利用。

项目亮点：

经过30多年的发展，天津地热梯级利用形成了以地热采暖为主，工业生产、农业养殖、温泉康乐、生活洗浴等多用途的格局。

华馨公寓综合利用地热资源项目是本市地热梯级利用示范工程，华馨地热站隶属河东区房管局供热公司，建于1999年，小区总供热面积20万平方米。地热梯级利用过程为第一梯次是将开采出来的85℃地热水，经过换热器提取热能供管网系统供热，之后进入二级换热器;第二梯次是将经过一级换热后的地热水(50℃至55℃)进行再次换热，提取热能供地面辐射式采暖系统供热;第三梯次是将由第二梯次系统排出的地热水(35℃左右)，进入热泵机组进行温度的提升后(55℃左右)，再供新开发的小区采暖;热泵机组排出的地热水(12℃左右)由另一眼地热井回灌到地下。至此完成了一个循环过程。

第四篇：[国土资源部]大力开发地热资源

当前，我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，能源问题已逐渐成为制约经济和社会发展的重要因素。地热资源是重要的可再生能源，与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比，地热能具有清洁、环保、就地取用等优势。开发利用地热特别是浅层地热资源对于缓解我国能源紧张的形势，实现节能减排的工作目标将起到积极的推进作用。

我国是世界上利用地热资源较早的国家之一，开发利用地热历史悠久。国土资源部门自上世纪50年代起，就相继开展了全国温泉、重点地区的地热勘查，积极推进地热资源的开发与利用。按目前的开发利用水平估算，全国每年可开发利用的地下热水资源总量约68.45亿立方米，其所含热量为9.72×1017焦耳，折合3284.8万吨标准煤的发热量。截至2005年，我国每年实际直接利用地热资源量为44570万立方米，居世界第一位。我国中低温地热资源应用广泛，主要是取暖、洗浴疗养、种养殖及烘干等直接利用地热资源。其中地热供暖占18%，医疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%，其它占7.7%。为了加强地热资源的规划管理，引导和促进地热资源的合理、高效开发利用，国土资源部将重点开展以下工作：

一是加强地热资源勘查评价，提高全国地热资源研究程度。开展全国地热资源调查评价与区划，初步摸清现阶段全国地热资源可开发利用的“家底”。进一步勘查资源开发利用潜力较大地区，圈定地热开发有利地段。对其中资源条件好，又有市场需求的中心城镇、油区边缘，结合开发进行资源勘查，建立开发示范区。

二是依靠科技进步，提高地热资源勘查开发利用水平。加强地热资源勘查开发利用的先进技术与方法的引进和攻关，重点支持地热调查、勘查评价的新理论和新方法、地热的梯级利用和综合利用、回灌、监测、地源热泵等新技术、新装备的开发研制和推广应用。开展地热水回灌试验研究，建立地热资源可持续利用示范工程。

三是加强地热资源特别是浅层地热资源的规划工作。在地热资源调查评价和论证的基础上，进一步完善全国地热资源规划，特别是浅层地热能开发利用规划，对全国主要地热田、地热异常带的地热资源开发利用方向、方式、规模、布局等进行统一规划。

四是制定优惠政策，鼓励合理开发利用地热资源。各级国土资源管理部门将协助地方政府从各地实际出发，认真研究制定鼓励合理开发利用地热资源的优惠政策和措施，扎实有效地推动地热资源的开发利用持续健康发展。

第五篇：我国地热水资源开发其环境问题与评价方法

目录

摘要 ........................................... 1 1.1 地热水资源的概念 ........................... 1 1.3我国地热水资源开发利用现状 ................. 2 2 地热水资源开发利用对环境的影响 ............... 3 2. 1 地面沉降 ................................ 3 2. 2 热污染 .................................. 3 2. 3 地温的变化。 ............................ 4 2. 4 大气污染 ................................ 52. 5 化学污染 ................................ 5 2. 6 诱发地震 ................................ 6 2. 7 地热水资源衰减 .......................... 6 3 地热水资源环境保护对策 ....................... 6 4 地热水资源评价方法以及数值模拟 ............... 7 参考文献 ....................................... 7

摘要

随着世界经济的发展，人类对能源的需求越来越急迫，特别是无污染的清洁能源成为当今能源界的宠儿。对地热水资源的开发与利用，对于缓解当今社会能源紧张状况、开展循环经济都具有重要意义。然而看是清洁的能源，在开发过程中，由于不合理的开发也可能导致环境的恶化。随着科技的进步，人们的环境保护意识的提高，急切的需要我们对于地热水资源进行合理的开发与利用，走可持续发展的道路。正是在这个背景下，一些新的手段，新的理论被成功的应用到这个领域，使我们合理的运用自然界这一宝贵资源成为可能。 1.1 地热水资源的概念

地热水是指具有较高温度(温度高于25 ℃的) 的地下水,也可以理解为“把热由地下带到地表的作为介质的(温) 热水(汽) ”。因而地热水有人工和自然两种来源:通过人工向地下注入凉水,经过地下的地热加温而获得较高的温度,然后由地下采出的热水即为人工地热水;由地下直接溢出、或者经过人工构筑物由地下采出的蕴藏在地下含水空间的具有较高温度的地下水即为自然地热水,通常所说的地热水及本文所指地热水是后者。

1. 2全球地热异常及我国地热水资源的分布与开发利用现状

在我国，地热水资源丰富,分布范围广,在可供开采利用的深度范围内,既有广泛分布的中低温地热水,又有能够直接发电的高温地热水

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(汽) 。目前已发现并不同程度地开发的水温在25 ℃以上的地热水点近3000 处,遍及30 个省市和自治区。其中天然出露及人工揭露热水点(俗称温泉) 最多的省份有西藏、云南、台湾、广东和福建,其温泉数量约占全国的二分之一以上;其次是辽宁、山东和山西、湖南、湖北、河北、四川等省,每省温泉数都在50 处以上。据国土资源部门初步估算,全国地热水可开采资源量为每年68 亿m3 ,所含地热量为9. 73 ×1017 J ,折合每年3. 284 ×107 t 标准煤的发电量。我国主要沉积盆地距地表2000 m 内储藏的地热能约为7. 36 ×1021 J ,相当于2500 亿t 标准煤的热量。

1.3我国地热水资源开发利用现状

我国地热水开发利用事业方兴未艾,利用方式多样化。目前主要应用于洗浴,占到了地热水开采量的半数以上;其次是应用于工业发电、取暖(面积近800万m2 ) 、水产养殖(面积近300 万m2 ) 、浴疗(1 600 多处) 、农业和医药等。据预测西藏南部潜在地热能有109 W ,云南有570 万W ,四川有170 万W ,台湾大约有100 万W。

至2005 年底的统计数据表明,我国已直接利用地热水资源为13. 756 m3 / s ,年利用地热能1. 077 9 ×1010KWh ,居世界第一位,且地热水开采利用量以每年近12 %的速度增长。全国已实现地热水供热800 万m2 ,在天津地区单个地热水供暖小区面积已达80 万～100万m2.。

然而我国在地热水资源开发过程中存在着很多的问题：乱开滥采，随意排放，浪费资源，开发及利用的科技水平,经济、社会和环

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境效益与国际先进水平相比尚有一定差距,在少数的示范点、示范区才刚可以达到国际1990 年代的水平。

2 地热水资源开发利用对环境的影响

地热资源是作为清洁能源予以界定的,因为利用它不需要燃烧传统的化石燃料,不排放二氧化碳和其它有害物质。然而,由于地热水资源的具有地下水属性,因此如果不加以科学管理,其开发和利用必然会给环境带来一些负面影响。

2. 1 地面沉降

引发地面沉降的原因有很多,从地质因素看,发生地面沉降大致有3 种原因: ①地表松散地层或半松散地层在重力的作用下,在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时,地面会因地层厚度的变小而发生沉降; ②因地质构造作用导致凹陷而发生沉降; ③地震导致地面沉降。随着地热水资源的开采量逐渐增加,抽取地下热水引起水位下降,导致松散层压密,加剧了地面沉降的发生,天津市根据市区沉降测量表明,开采300 m 深度以下地下水,对地面沉降影响约占总沉降量的35 %～50 %。

2. 2 热污染

热污染是指温度较高的地热尾水在排放过程中,会向周围环境释放一定的热量,使周围的空气或水体的温度升高,改变生态环境,从而影响环境和生物生长。就目前而言,大部分的地热井开发利用程度较

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低,多以单一利用为主,没有形成梯级的多次利用,尾水的温度仍然较高,特别是利用地热供暖后的尾水,如果没有采取地热回灌或是相应的处理措施,尾水的温度甚至能达到40 ℃,如天津和河北雄县等地。这些尾水排放后将会促使局部空气和水体的温度升高,改变生态平衡,影响附近生物的生长。

2. 3 地温的变化。 2. 3. 1 热储地温变化

长期大规模开采地热水,会使得热储层地温场变化,影响热水温度。尤其是对那些渗透性强、地热水贮存量及开采量大的地热储层,经过长期的地热水的开采以后,必然导致热储及其周边的地温的变化,影响地热水的持续开发。

2. 3. 2 地表地温升高

在地热水与浅层地下水水力联系密切的区域,长期大规模开采地热水,会相应地降低浅层地下水的位。从而导致浅部失水、包气带增厚,而使土壤层及其附近地温升高地温随深度的增加会逐渐升高。当降雨渗入地下并形成径流时,地下水对近地表或浅层地层起降温冷却作用,形成近地表地层低温区或低温带,这种现象的产生主要是和水的导热性及热容量有关地温升高会使越冬类昆虫的繁殖能力提高,虫害增加,而为了治愈虫害,相应的农药施用量也增加,从而连带造成农药的污染;近地表地温升高后,土壤的干燥过程也会加快,这就使土壤中

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的微生物失去生存的环境,因为土壤中的微生物和菌类是要靠较高的湿度才能繁殖和生存并进行生化作用的,因此地温升高也会使土壤的有机肥料含量降低, 从而降低土壤的肥力。

2. 4 大气污染

在抽取地下热水的过程中,随着接近地表时压力的降低,热水中含有的一些气体和悬浮物就会排放到大气中,从而影响周围的环境。这其中主要是H2 S、CO2 。H2 S 气体对人体危害较大,浓度低时能麻痹人的嗅觉神经,浓度高时可使人窒息而死亡。CO2 也有一定的窒息作用,最主要的是其对气候的温室效应。

2. 5 化学污染

化学污染主要包括盐类污染和有害元素的污染。

2. 5. 1 盐类污染

水中溶解的矿物质随着温度的升高,其溶解度也升高,因此地热水中一般会含有较高的总固体含量、氟化物以及氯化物等,这些高盐度的地热水如果在利用后,尾水不经处理直接排放,被利用作灌溉用水,就会使土壤板结,降低土壤的透气性,从而影响农作物的生长。

2. 5. 2 有害元素的污染

地下热水在与周围岩体的长期作用下,溶解了大量的重金属元素和其他微量元素,有些热水中的含量会超过饮用水标准或是其他的一

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些标准,这些水不仅不能饮用,如果进行灌溉和养殖,对粮作物及鱼类也有害,即使排入河流和其他水体中,对水体也将造成污染,还会由于水体、鱼类、粮作物中有毒物质的长期富集并通过食物链直接或间接地对人体和生物造成危害。

2. 6 诱发地震

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,因此该区域的地下热水资源受破坏程度,将直接威胁到此类地带的地理稳定性。地下热水在被人类强行钻透深部岩层采集抽吸后,因自然降水难以进入地下热水库存,不能被循环补充。当地热水体被过量开采后,不可避免地产生岩层内及岩层下的水体空缺,导致大地的稳定性受到破坏,这将诱发地震。

2. 7 地热水资源衰减

地热水补给源远,循环周期长,经C14 测年分析,平原区多数地热水年龄在10 000 年以上,因此地热水资源不是一种可大量再生的资源。对其大量开采,必将引起地热水资源的衰减。

3 地热水资源环境保护对策

正是基于地热水资源开发利用中存在的众多问题，广大专业人士提出了很多的建议主要是：1) 加强勘查评价工作,摸清家底。2) 加强管理,严格审批制度,杜绝乱采滥采,从而实施科学适量开采。3) 提高利

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用效率,减少浪费。4) 对地热水勘查与开发中的技术难点和问题进行科技攻关。如加强回灌技术研究和地热水尾水处理研究。5) 加强国际合作与技术交流。学习或引进国外先进技术可以使我们少走弯路,加快前进步伐,取得更大效益。

4 地热水资源评价方法以及数值模拟

目前在地热水资源论证评价中使用的方法有传统的储量体积法，自然放热量推算法、水热均衡法以及类比法和水文地质学计算法，随着计算机技术迅速发展，数值模拟计算地热水资源也显示出优越性。例如对天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟，就是一个很好的例子。(由于编者能力有限，时间仓促，评价方法只能提及，请见谅)

参考文献

1. 高宗军 地热水资源开发与环境保护 2009 2. 朱家玲 天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟 1996 金丽燕 关于地热水水量计算的探讨 2010