羊八井地热
中国地热资源
“中国地热资源”资料合集目录一、中国地热资源及其潜力评估二、中国地热资源现状与未来发展趋势三、中国地热资源及其潜力评估四、中国地热资源潜力评价五、中国地热资源现状及发展趋势六、中国地热资源特点与发展对策中国地热资源及其潜力评估引言地热资源是一种清洁、可再生的能源，随着人们对可再生能源需求的不断提高，地热资源的开发利用逐渐受到。
中国作为世界上最大的地热资源国之一，地热资源的合理开发利用对于实现能源可持续发展具有重要意义。
本文将围绕中国地热资源及其潜力评估展开，以期为相关政策和规划提供参考。
地热资源分布中国地热资源分布广泛，主要集中在构造活动带和大型盆地中。
按地质条件、地形地貌和气候条件等因素综合分析，中国地热资源可分为三大区域：东南沿海地区、云贵川渝地区和青藏高原地区。
其中，东南沿海地区以中低温地热资源为主，云贵川渝地区以中高温地热资源为主，青藏高原地区则以高温地热资源为主。
地热资源开发利用现状目前，中国地热资源的开发利用已经取得了一定的成效。
在产量方面，中国地热发电装机容量已经达到数十万千瓦，年发电量逐年递增。
此外，地热供暖、温泉旅游等也在全国各地得到了广泛的应用。
然而，在质量方面，中国地热资源存在一定的不稳定性，需要进一步提高其品质。
同时，在可持续利用方面，也需要注意合理规划和管理，避免对环境造成不良影响。
地热资源潜力评估地热资源潜力评估是预测未来地热资源开发利用潜力的关键环节。
评估方法主要包括地质评估、环境评估和经济评估等方面。
地质评估主要是根据地质条件、储层特征等参数进行计算，从而预测地热田的规模和产能量。
环境评估则地热资源开发对环境的影响，包括生态、地质、水文等方面。
经济评估主要是对地热资源的开发成本、投资回报、经济效益等进行评估。
根据综合评估结果，中国地热资源的潜力巨大。
尤其是在东南沿海地区和云贵川渝地区，中低温和中高温地热资源的储量丰富，具有很高的开发价值。
青藏高原地区的高温地热资源潜力也十分可观，但因地理位置偏远、环境恶劣等因素，开发难度较大。
郑州一中2021届高三地理高频考点专题训练——能源的开发与利用
2021届高三地理高频考点专题训练——能源的开发与利用一、选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
地处海拔4300多米的羊八井地热发电试验设施是中国自主研制的第一台千瓦级地热发电机组。
电站利用地下200米以内的地热资源进行发电。
2019年该试验设施成为西藏自治区首个国家工业遗产。
据此，完成1～2题。
1. 羊八井地热资源A. 在地表可表现为温泉、沸泉等形式B. 主要来自于地球内部的上地幔层C. 位于印度洋板块与亚欧板块的生长边界D. 开发时可借鉴冰岛、澳大利亚等国经验2. 作为工业遗产，羊八井地热发电试验设施①保护的过程中面临强风、雪大等自然灾害②最好的保护措施是关门停业、减少与外界联系③保护与开发当地风电、光伏发电可同步进行④因较高的历史文化价值和科学价值可发展旅游业A. ①②B. ③④C. ①③D. ②④【答案】1. A 2. C【解析】1. 地热资源的能量来源于地球内部放射性元素衰变或熔融岩浆，高温的熔岩将附近的地下水加热，被加热的地下水最终渗出地面，可能表现为温泉、沸泉等形式，A正确；根据材料“电站利用地下200米以内的地热资源进行发电”可知，该电站的地热直接来源地应位于地壳（其热量最终来源可能来源于软流层或更深层处），排除B；该地位于印度洋板块和亚欧板块的消亡边界附近，C错；澳大利亚传统能源丰富（如煤），其地热资源开发历史并不久（澳大利亚也有地热资源分布，只是知名度远远没有冰岛地热资源高），因此从澳大利亚借鉴的经验少，D错。
故选A。
2. 羊八井地处青藏高原，海拔高，发电试验设施保护的过程中面临强风、大雪等自然灾害的影响，①正确；没有必要关门停业，可以在合理保护的基础上，开发工业旅游，②错；青藏高原地区风力大，太阳辐射强，保护可与当地风电开发、光伏发电同步进行，③正确；虽然作为我国第一台千瓦级别的地热发电机组，但羊八井开发的历史并不是十分悠久（20世纪70年代开发建设），其历史文化价值并不高，相比而言，④描述不是很恰当，排除④。
【doc】西藏羊八井地热田热水的化学组成
西藏羊八井地热田热水的化学组成s},儡八西藏羊八井地热田热水的尸夕/化学组成'赵平垒建张海政(中国科学院地质研究所北京100029)√多吉梁廷立(西藏地矿厅地热地质大队拉萨851400)摘要羊八井地热田深,浅层热水都是C1一Na类型,具有相同的B/C1比值,说明深层热水在上升通道中与冷水相混合形成了浅层热水浅层流体自西北向东南流动,温度逐渐降低.浅层热储由普遍存在着水岩交换反应,对热水的化学组成有一定的影响.石英和玉髓地热温度计分别适用于计算深,浅层的热储温度.纳术错(翻)不是羊八井地热田的补给区.深层热水在井筒由绝热汽化时不会出现SIO.结垢,CaCOs是否会在井筒壁沉淀需要放喷较长时间来检验.文中还阐述了对热水的化学组分进行监测的必要性.关键词羊八井热水热储混合结垢1引言1996年11月,西藏羊八井地热田北区ZK4001井成功地获得了250℃的地热流体, 这是迄今为止我国大陆可直接用于发电的温度最高的地热流体,标志着羊八井地热勘探和开发又迈上了新台阶.有关羊八井地热田北区是否存在高温地热流体的争论由来已久(沈显杰等,1984}康文华等,1993}沈敏子,1993}朱炳球等,1994}Hochsteineta1., 1995),1993年底,北区ZK4002井在1850m深处曾测到329.8℃的井温,显示出深部地热勘探具有广阔的前景.受多种因素的制约,ZK4002井未能获得持续稳定,可供开采的流量.ZK4001井的施工则为这场争论划上了圆满的句号.本文着重探讨羊八井地热田深,浅层热水在化学组成上的差异及相互关系,预测深国家自然科学基金资助项目.赵平,男,1963年12月生,副研究员,地球化学业-1997--04--21收稿,1997--09--O8改回,陈挥编辑地质科学图1羊八井地热田地热井的分布Fig.1ThelocationsofwellsintheY angbajinggeothermalfield部流体开采过程中可能会遇到的问题,论述对热水进行化学组分监测的必要性和意义,排除了纳木错(湖)是羊八井地热田热储补给区的可能性,为地热田的合理开发和利用提供地球化学证据2地热地质背景羊八井地热田位于西藏首府拉萨市西北约90km处,念青唐古拉山山前断陷盆地的西南端,海拔高度在429O一4500m,地势上具有西北高,东南低的特征(图1).热田内构造活动强烈,发育着北东,北西和近南北向三组断裂以中尼公路为界,热田可分为南,北两区:南区是第四系孔隙型热储,北区由第四系孔隙型和喜山期花岗岩裂隙型两类热储组成热田内出露的主要地层是中更新统和上更新统的冰碛层,北区局部出现英安质火山熔岩;下伏燕山晚期花岗岩(南区)或喜山期花岗岩,花岗闪长岩(北区).在南,北两区现有的生产井中,部分钻孔的井温出现倒转,反映浅层热水的水平运移.热田开发初期,南区分布着众多的温泉和沸泉,热水湖的水温高达52℃(佟伟等,1981).经过2O多年的地热开采,这些景观已基本消失,热水湖现已干涸.北区硫磺矿附近地表岩石蚀变强烈,在5km深处存在一个低阻层,联合国cPR/93/xOl项目外籍专家推测可能是正在冷却的重熔岩浆热淘等地仍保留着较大规模的冒气地面,喷气孔等地热显示全区所有水热活动区均可观察到不同程度的高蛉土化现象.3样品采集及分析方法高温地热流体在井筒内的上升是一个减压汽化过程,地热流体的采集必须借助水气分离器和冷却设备采样前,先在距离地热井口约1.5m处的水平管道上打孔焊上采样阀,然后将水气分离器的进样口与阀门相联接,使气,液两相在一定温压条件下彻底分离,1期赵平等:西藏羊八井地热田热水的化学组成63通过冷却设备对两相分别进行收集.为了防止热水样品中SiO出现聚合,在现场要对样品适当稀释.用作阳离子分析的样品要进行酸化处理,原液可直接用于测定阴离子组分和pH值(Giggenbacheta1.,1989).采样当日完成样品的pH值,可溶性CO和HS的测定.CO,HS分别用稀盐酸和醋酸汞滴定.水样中F,C1,SO,NO,Li,Na,K等组分在离子色谱仪上分析,ca和Mg 采用火焙原子吸收分光光度法,B,Fe,Al等其它元素用等离子发射光谱仪测定,SiO 用硅钼蓝分光光度法.羊八井地热田南,北两区部分地热井的分布位置见图1,冷,热水的化学分析结果列于表1.4讨论4.1羊八井地热田水质类型根据羊八井地热田冷,热水的化学组成,可以划分出以下几种类型.4.1.1HCO~Ca型羊八井地热田及其邻区的冷水皆属于HcO—Ca型,pH值小于8.3,无可溶性Hs,能检出不等量的NO;-.本项研究的冷水样品主要采集自藏布曲(河),卢子曲(河),草原地表及电厂生活区的饮用井.4.1.2HCOa—C1一Na型该类型是温度较低的温泉水,在前人的研究中均有记载(佟伟等,198]),是浅层热储的热水在上升过程中与大量地表冷水相混合的产物.4,1.3(Ca,Mg)一soi一型地热田喷气孔附近有时伴随出现(Ca,Mg)SO型酸性水.富含CO和H.S的地热蒸气沿裂隙向上迁移时,损失热量后转变成冷凝水并侵蚀周围的岩石,淋滤出其中的部分组分,HS氧化成soi一,pH值视冷水的混入量而变化,个别地点出露NaSO型水.4.1.4CI—Na型这一类型包括温度较高的温泉,沸泉及深,浅层热储的热水,pH值通常较高(表l中ZK311井除外),C—●羊八井冷水HC03图2HCo—C1-SO,~一三端元图Rel~iveHC0.C1andSo:一contentsofcoldandhotfluids函西藏地质矿产局地热地质大队,1984,西藏自治区当雄县羊八井地热田浅层热储资源评价报告;■#i64地质科学1998正表1羊八井地熟田爰邻区冷,热水的化学组成(髓,/?g)TaMe1ChemicalcompositionsofcoldandhotwatersintheY angbajinggeothermalfield anditsadjacentcountry(日/g?g..)①采集自羊八井北区海拔5360m处u品In日1期.赵平等:西藏羊八井地热田热水的化学组成存有差异.羊八井地热田的热水主要源于周边地区的大气降水,深层热水中可能混有少量的岩浆成因水,有关地热流体中氢,氦,碳,氧,硫,氩等同位素组成及其意义,将另文阐述.地热田南区ZK311井完成于1980年,井深仅81.8m,未揭穿第四系砂砾层,最高井温是157℃.1995年9月在井口采样时发现该井中非冷凝气体浓度明显高出邻近井,如ZK325和ZK313井.经过水气分离器获得的热水呈酸性,pH值为5.69,接近其它井冷凝水的pH值.进一步研究发现,ZK311井热水中Li,Na,K,B,F,CI等组分的浓度是周围井的2O%一3O,地热流体强烈亏损"O和D.据此,可以推断ZK311井的底部很可能已高出浅层热储的汽化面,进入钻孔的流体以气相组分为主,其摩尔分数远远超过地热流体在绝热汽化时的对应值.水,气两相在井筒内上升过程时有热量损失,促使部分地热蒸气返回液相,这部分数量越多,剩余气相中非冷凝气体的浓度就越高,热水的pH值就越小.由于井内压力迅速下降,ZK311井在1996年已停止生产.在这期间,南区ZK313井气相中的气体浓度有了大幅度上升,热水亦从1995年的碱性变成了酸性.如此看来,离ZK313井枯竭的日子已为期不远.上述事实说明,对生产井中热水的化学组分进行必要的监测,可以及时掌握热储的动态变化,以便及早制定出相应的对策(如回灌等),延长地热田的开采周期.纳木错(湖)位于念青唐古拉山北麓,羊八井地热田北约60km处,湖面海拔高度约为47O0m,湖水水面逐年在缓慢下降.有学者提出纳木错湖水在势能的驱动下通过深大断裂为羊八井地热田提供水源(张宏仁,1993),湖面下降与地热田的开采有关.但是,从水质类型上来看,湖水呈HCO~-一Na型,Mg,sOi一组分和矿化度都比较高,湖底为碳酸盐岩,通过深循环很难实现水质类型的根本转变.另一方面,氢,氧同位素研究表明:羊八井热水的3D值约为一153O约为一19%0,而湖水的3D为一74.8F00,O为一7.09%,比热水富集O和D,并严重偏离当地的雨水线,具有蒸发浓缩的特征.因此,纳木错湖面下降与当地年蒸发量大于降水量有关,而与羊八井地热田热水的开采不存在因果关系.4,2深,浅层热水的相互关系及矿物平衡一些学者提出,冷,热水的混合过程对热水的Na/K值影响甚微,Na/K温度计往往能反映深部热水的温度.羊八井地热田浅层热水的Na/K值在7.7—8.9之间,Na/K 温度计给出的温度范围为207℃一225~C(见表2中trc,/Kz栏),明显超过实际测量值(小于174℃).ZK40Ol井深层热储在1996年测到的最高温度是250℃,1997年复测时井温略有升高.深层热水的Na/K值是5.1,Na/K温度比实测值约高出25—32℃.在ZK4001井和ZK4O02井的施工过程中,钻遇的浅层热储皆为170"~左右,并没有遇到温度为200℃左右的热储层.另一方面,深,浅层热水中SiO/cl值也不尽相同(图3),前者SiOz/cl 值较高,石英地热温度计的结果与实测值相吻合;后者SiO/cl值较低,玉髓地热温度计较为适用.这些能否说明深,浅热储层具有截然不同的成因呢?深,浅层热水中B和cl的研究将作出否定的回答.地质科学1998正图3深,浅层热水中SiO和cl的关系Fig.3RelationshipbetweenSiO2andClcontentsofhotwatersintheshallowanddeepreservoirs图4深,浅层热水中B和Cl的关系Fig.4RelationshipbetweenBandC1contents ofhotwatersintheshallowanddeepreservoirs表2邮分地热温度计的计算结果(℃)Table2Calculatedresultsfromselectedgeothermometers(℃)①采用Arnots$o~等(1983)I@采用Arnorsson(1985)I③采用Fournier(1977)④采用Arftot~8ort等(1983);@采用Foamier(1979).如图4所示,深,浅层热水中B,cl的浓度变化较大,却保持着很好的线性关系.热水中B和cl组分主要来自辣部物质,水岩作用对其影响甚小,运移过程中也不会从溶液中沉淀出来.因此,可以肯定羊八井辣,浅层热水具有相同的地热成因.假设ZK4001井的地1期赵平等:西藏羊八井地热田热水的化学组成热流体代表母源物质,热焓值约为1100kJ/kg,浅层流体的热焓值在624—719kJ/kg, 羊八井年平均气温为2.5C,冷水的热焓值取10.5kJ/kg.在不考虑传导性冷却的情况下,可以估算出浅层流体中有56%一66的组分来自深部.事实上,浅层流体在各自通道中运移时均有不同程度的热损失,热水中B,C1浓度与热储温度并非完全呈同步变化,进入浅层热储的深部流体有可能超过70.图5羊八井地热水中SiC'的演化图6羊八井ZK355井流体的矿物平衡相图(玉髓石英的溶解麈分别引自Ars0nFig.6MineralequilibrumdiagramforthewellZK355eta1.(1983)~Fouer(1989))intheY angbajingfieldFig.5EvolutionofS0}ingeothermaiwatersintheY angbajingfield混合过程发生后,浅层流体中SiO浓度迅速超过了石英和玉髓的饱和值(图5中C 位置),因此,地热流体在运移通道中将以硅质胶结等形式缓慢析出SiO,形成自封闭的胶结盖层.热水中CaCO.的溶解度与温度成反比,CaCOa是否能达到饱和取决于冷水的混入量和所携带的Ca离子浓度等因素.在羊八井地热田,自西北向东南,依次可以观察到硅华,硅质胶结砂砾岩,钙华和钙质胶结砂砾岩(朱梅湘等,1989).在浅层热储中,水岩交换作用促使大多数矿物达到平衡或趋于平衡状态,热水中的N/1(值逐渐升高(表1),而不是保持不变,但其化学组成仍在一定程度上保留着深部的高温信息,图6描绘了WA TCH2.1(Bj~arnason,1994)的计算结果.在深部流体向上运移时,其中部分的H.S被氧化成SO,导致浅层热水的SOt浓度增大.浅层热储中蚀变矿物有明矾石,高岭石,蒙脱石,伊利石,绢云母,绿泥石,方解石,蛋白石,玉髓,石英,黄铁矿和赤铁矿等(朱梅湘等,1989).深层热储岩石的蚀变作用主要表现为方解石化,白云岩化,绿泥石化,方沸石化和硅化.在ZK4001和ZK4002井现有岩心,岩屑矿物的鉴定结果中,束发现有绿帘石存在.赫靼冥爨地质科学从全局来看,羊八井浅层热水的SiO,Li,Na,K,B,Cl等组分是白西北向东南逐渐降低的,与热田现有生产井井温的变化趋势基本一致,反映浅层热水的流动主要受北西向构造控制.北区硫磺矿至热沟一带,地热蒸气中非冷凝气体浓度很高(赵平等,1998),可能是地热流体的上升通道.根据ZK4002井的多次复测的温度曲线和ZK4001,ZK4002井热水中的Na/K值可以推测,羊八井北区深部2km可能存在超过270℃,可供发电的高焓地热流体.4.3腐蚀与结垢地热流体在生产井口进行水气分离后,通过输送管分别送到地热电厂供机组使甩地热蒸气中富含CO和H.S等非冷凝气体,温度降低后,水的pH值低于5.0.这种流体对金属材料具有较强的腐蚀性,主要表现在Hs和大气氧在酸性条件下(Hcl,HSO.)对金属的氧化作用.据现场测定,浅层地热流体经水气分离后,COHS在地热蒸气中浓度的变化范围分别是15—66mmol/kg和0.02--0.6mmol/kg(ZK311井除外).ZK4001井气相中CO,H.S浓度则高达315.5mmol/kg和3.07mmol/kg,腐蚀能力将进一步加强,因此,在ZK4001井流体输送管和发电机组的选材上应引起高度重视.相对而言,热水的腐蚀能力较弱,经常遇到的是结垢现象,如SiO,CaCO.,MgCO, BaCO.,铁的氧化物和硫化物等.井内结垢倘若得不到及时清除,会堵塞通道,降低流量,影响发电机组安全满发.羊八井地热田浅层热储生产井井筒的CaCO结垢十分严重,目前靠日常的机械通井除垢维持生产.深层热储ZK4001井在连续15天的放喷试验中未见结垢现象,是否意味着不存在结垢问题?下面对siO和CaCO两种组分作这方面的讨论.在地热流体中,SiO的存在形式比较多,如石英,玉髓,方石英和非晶质二氧化硅(蛋白石)等.热水中SiO以H.SiO的方式与固相建立化学平衡.HSiO.的溶解度随温度增加而急剧上升,在338~C达到最大值.当温度低于180℃时,HSiO.一般与玉髓存在共平衡关系{超过180"(2时则变成石英.地热水中H.SiO存在下列化学平衡: HSiO.一H3SiO2+H水溶液中sjO:的测量值一般是指H.siO和H.siO两种组分的总和.热储中的地热流体大多呈中性,推算热储温度时可以忽略H.SiO2组分.当地热流体绝热汽化后,热水温度迅速下降,热水中SiO的浓度上升,H.sjo组分便很快超过了石英或玉髓的溶解度.但是,析出石英或玉髓的过程比较缓慢,结垢一般不严重.一旦热水中H.SiO的浓度超过了非晶质二氧化硅的溶解度时,析出SiO的速度便会加快.地热流体的绝热汽化,导致CO逃逸进入气相,地热水中H浓度降低,pH值增加, 促使一部分H.SiO向H;SiO;转化,这意味着绝热汽化在一定范围内能够提高溶液中SiO总量的溶解度.如图7所示,A点代表羊八井深层地热流体中SiOz(总量)的原始浓度,c点表示井口采样时的实测值.若地热流体沿AB线作传导性冷却,在温度低于123℃时(pH一7.0)才开始析出非晶质二氧化硅.如果地热流体沿AC线作绝热汽化,热水中的siO浓度随汽化温度的降低而上升,在148℃,140℃,125℃和102℃,已分别达到pH 值1期赵平等:西藏羊八井地热田热水的化学组成是7.0,8.0,8.5和9.0时所对应的非晶质二氧化硅饱和浓度.对ZK4001井而言,保持较高的水气分离压力,减少流体在输送过程中的热损失可以有效地防止析出非晶质二氧化硅.但在热水的二次扩容闪蒸时,si0结垢将变得较为突出.地热尾水如不进行酸化处理或用水池沉淀,不能直接用于回灌,否则,尾水中高浓度的si0在回灌井围岩中析出,将导致岩石渗透率降低,阻碍回灌进程.图8是羊八井地热田ZK355和ZK4001井流体绝热汽化时caC0:饱和指数随温度的变化曲线,饱和指数是热水中[ca]和[co;]离子的活度积与平衡常数之比的对数值.ZK4001井流体绝热汽化时,CaCO饱和指数是随温度降低而逐渐增大,在达到最大值(约为0.65)之后再逐步降低,ZK355井贝是在汽化初始处的饱和指数最高,此后,饱和指数随温度的降低而减小.这两口井的CaCO.饱和指数都超过了结垢的下限值(0.5),ZK355井结垢严重.ZK4001井在完井后连续l5天放喷试验时流量平稳,放喷管内未见结垢,但凭借这些现象来确定井内不结垢尚不具备说服力.在冰岛,日本等地的高温地热田,一些地热生产井在运行半年或一年后流量才急剧下降,洗井后流量又恢复正常(Armannsson,1989;Todakaeta1.,1995)这反映高温井内CaCOs结垢比较缓慢,需要经受时间的考验.当然,CaCO. 达到饱和值并不意味着其一定会沉淀在管壁表面,也有一些高温地热井的确是不结垢的(Todakaeta1.,1995).地热井中CaCO.的析出过程与热水的流速,压力, pH值,盐度,套管的材质及光洁度,井筒内孔径变化等多种因素有关,在大多数情图7石英的溶解度(pH=7)和不同pH值下非晶质二氧化硅的溶解度(有关参数引自Fourn[er(1989))Fig.7Solubilityotqua~z(pH=7)and solubilityotamorphoussilica atdffterentpHvalues05妊强00-05一-一~/@7--/～结垢临界线/.未饱和区50100l50z0O250热储温度/.C图8深,浅层流体绝热汽化时不同温度下CaCO饱和指数的变化Fig.8CaCOjsaturationindexesoftheshallow anddeepfluidsatdifferenttemperaturesduringadiabaticboiling地质科学况下,变径处容易结垢.4结论'羊八井地热田深,浅热储层的热水都是C1一Na型水,其化学组成和氢,氧同位素组成与纳木错湖水相差甚远,纳木错不是热田水源的补给区.羊八井浅层热水是深层热水和冷水相混合的产物,流动方向受热田主断裂控制,自北西向东南,与温度降低趋势相吻合浅层热储中,水岩交换作用促使部分矿物达到或趋向平衡状态,热水中Na/K值有所升高,基于Na/K值的计算温度介于探,浅层热储之间.玉髓地热温度计适用于浅层热储,而石英地热温度计的结果与深层热储实测值相吻合.由于ZK4001井地热蒸气中CO:和H:s浓度明显高于浅层热储,因此在开发过程中更应重视采取防腐措蘸.当ZK4001井的流体绝热汽化降至125c以下耐,需要认真对待SiO结垢,尾水未经处理不能直接用来回灌.深部流体CaCO的饱和指数低于浅层热储,即使出现cacO结垢也不会很严重,但井筒内是否无CaCO结垢,还有待时间的检验.对热水化学组分的监测可以帮助人们及时掌握热储的动态变化情况.致谢野外工作得到杜少平,谢鄂军,彭瑞玲,巴桑和姚中华等同志的协助,廖志杰和黄尚瑶研究员评阅初稿并提出了宝贵的意见,在此表示衷心的感谢.参考文献康文华,李德禄.1993.西藏羊八井地热田概念模型.见:任湘刘时彬,顿主佳参主编.中国西藏高温地热开发利用国际研讨会论文选.北京:地质出版社.79—83.优敏子.1993.羊八井水热系挠的演变和热田模式.见:任湘,剃时彬,顿主佳参主编.中国西藏高温地热开发利用国际研讨会论文选.北京:地质出版社.95—98.优显杰,王自瑞1984.西藏羊八井热田的热储模式分析.中国科学(B辑),(10):941—949.佟伟,章钻陶,等编.1981.西藏地热.北京:科学出版社.1—170张宏仁1999.西藏羊八井地热系统与地下术的深循环.见:任湘,刘时彬.顿主佳参主编.中国西藏高温地热开发利用国际研讨会论文选.北京:地质出版社.33—36.赶平,多吉,粱廷立,等.1998.西藏羊八井地热田气体的地球化学特征.科学通报,(待刊).朱炳球,余慧.1994.地热田的地球化学勘查及其成效.见:任湘,刘时彬主编.第四移:全国地热学术会议论文集.北京地质出版杜.87--92.朱梅湘,棣勇.I989.西藏羊八井地热田水热蚀变.地质科学(2)t162—175.Am…onH.1989.PredictingcalcitedepositionjnKraflaboreholes.Geothermics,lB(1-8):25—38. Arn0椰sonS.1985.Theuseofmixingmodelsaadehemi~lg曲t}rno"er5forestimatingund~groundtemperaturesingeothermalsystem.J.V olcanicGeothermalRes.,23{299—395.Arn0r船.力S.GunnlaugssonE,Svav~ssollH.1983.Theehemmtr~ofgeothermalwatersinIceland,Il1.C hemicalgeothermometryingeothermalinvestigatiorm.GeochimCo~mochim.Acta,47(9):567—577.删z1~JasonJ0.1994ThespeemtionprogramWA TCHversion8.1.Orkustofnun,ReykjavJk.1--7FouraierRO1979.ArevisedequationfortheNa/Kgeothermometer.GeothermalResources Counc~Tr~nsactions,3:221—224.1期赵平等:西藏羊八井地热田热水的化学组成FournierRO.1977.ChemicalgeotheiTnometersaadmixingmodelsforg~eothernualsyste ms.Geothermics,5<1);4i--90.FournierR0.1989.Lecturesongeochemicalinterpretatioaofhydmtherma[waters.UNUGe othermalTrainingProgrammeReport10?21——39.GiggenbachWF.GogueIRL.1989.Collectiona【IdanMysisofgeothermMandvo]eaa~waterandgasdischarges.DSIR.NewZealand.1--81.HochsteiaWF.Y angg.1995.1rbeHima]ayaageothermalbelt.1a:GuptaML,etat.eds.Terrest rialheatflowandgeothermalenergyinAsia.NewDelhi-Bombay—CalcuttalOxfordIBHPublishing.331—368.TodakaN.KawanoY,IshiiH,etat.1895.predictioaof~[citescaliag砒theOgunigeothermalfield?Japaa~Chemie~modelingapproach.ProceedingsoftheWorldGeothermalCoagress.Florence?Italy,2475--2480.CHEMICALCoMPoSITIoNoFTHERMALWA TERINTHEY ANGBAJINGGEoTHERMALFIELD,TIBET ZhaoPingJinJianZhangHaizheng(1nstitgteGeology,ChlneseAcademyofSciences,Beljing100029)DuojiLiangTingli(G~AermalGeologyTeam.BureauofGeogogyandMi~alResourcesofTibe~,L蛐851400) AbstractThecoldandhotwatersintheY angbajinggeothermalfieldcouldbeclassifiedinto Ca—HCOs,Na—HCO3一CI,(Ca,Mr)SO4andNa—C1types.ThermalwatersintheshallowanddeepreservoirsareofNa-C1typesbothwiththesameB/c1ratio.Thereisdistinct differenceonchemiea1andisotopiccompositionsbetweenthetherma1watersandthe waterofLakeNamCo.ItsuggeststhatLakeNamCoisnotarechargeareaoftheY angbajinggeothermalfield.Theshallowthermalwaterisamixtureofthedeep thermalfluidandtheshallowcoldgroundwater.Itsmovementiscontrolledmainlyby faultsintheregion.Itflowswithadecreasingintemperaturefromnorthwestto SOUtheast.Exploitationofthedeeptherma1waterwouldacceleratetheshallowresource exhaustion.Somemineralsreachorapproachchemicalequilibriumintheshallow reserVOir.Water—rockinteractionresultsintheNa/Kratioincreasingintheshallow therma1water.ThecalculatedtemperaturesofNa/Kgeothermometerarebetweenthose inthedeepandshallowreservoirs.Quartzandchalcedonygeothermometersare applicableforthedeepandshallowreservoirsrespectivelyintheY angbajinggeothermal field.TheCO2andH2ScontentsinthesteamofwellZK4001aremuchhigherthanthat72地质科学1998年oftheshallowfluid.Anticorrosivemeasuresshouldbepaidattentiontoduring exploitationofthedeepgeothermalresources.Whenthedeepthermalwater adiabaticallyboilsdownto125℃,silicascalingwillbecomeveryserious.Thetailwater couldnotbeusedtoinjectdirectlyinordertopreventsilicadepositloweringrockpermeability.TheCaC03saturationindexofthedeeptherma1waterisIowerthanthat oftheshallowoneanditscalcitescalingisnotserious.itneedsalong—termdischargeto verify,whetherthereisnocalcitedepositonthewellbore.ThechemicaImonitoringof thetherma1waterisofbenefittounderstandthestateofthereservoirs.KeywordsY angbajing,Thermalwater,Reservoir,Mixing,Scaling,,I…I…II,,I…I●I,'●I,III,III,,,'…I●,II…I…,…I…,'I,1996年中国地球科学类期刊排行表名攻斯刊名称被I频敬名次斯刊名称影响因子l地球物理483l岩石'0.74712海洋与胡招3172地质0.60612海洋3173地球物理0.47744地质3134地质科学041055地质论评2925气象0405Z6地理2865地震0.34517大气科学2787地理0.34318地质科学2718讨=川冻土0.313O9地球科学2659地球化学0.3000lO气象261l0海洋与朝}召0.2994说明,l,中国科学弓I文数据库在连续两年公布《被弓l额敬最高的中国科技期刊tO0名捧行表》的基础上,为使统计数据的捧列从多种角度反映科技期刊状况,特从1996年开始按学科编制《中国科技期刊捧行表(按被引频次和影响因子排序)》.2.被引额次是在对被中国科学引文数据库1996年582种来源期刊所引用的数千种中国出版的中英文期刊进行频次统计后编制而戚.3.影响因子的计算方法如下:,1996年某刊的影响因子一1996年引用1994年和19951994年和l995本表中1996年的影响因子是在对中国科学引文数据库1994—1995年的来源期刊作了统计后编制而成.由于计算影响因子受到期刊发文量数据的限制,因此+本表中只对能在中国科学引文数据库获得发文量数据的315种期刊作了统计.1996年新增加的267种来源期刊目无发文量数据而未作统计.4.本着尊重原始数据的原则,本表对变名期刊未作任何合并处理.(摘自《中国科技期刊研究》1997年第8卷第4期)。
地热发电简述
地热发电简述0 前言从上世纪 70 年代初全球第一次能源危机出现之后，“利用清洁能源”的呼吁就从未间断过。
根据此前的预测，地球上的石油只够用50 年，煤炭最多用100年。
在当时，时任地质部部长李四光就曾提出“要像开发煤炭资源一样开发地热资源”。
地热资源作为一种洁净的可再生能源。
它具有热流密度大、容易收集和输送、参数稳定（流量、温度）、使用方便等优点。
地热不仅是一种矿产资源，同时，也是宝贵的旅游资源和水资源，已成为人们争相开发利用的热点。
我国地热直接利用已位居世界第二，仅次于美国。
按照地热资源储存形式，可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
根据其温度不同划分为高、中、低温地热，但划分方式略有不同。
一般认为小于90度的为低温、90-160度为中温、大于160度为高温。
在我国，多数时候将超过150度的地热资源成为高温地热，低于150度的为低温地热。
1 地热发电原理及技术地热发电的过程就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程，原理和火力发电的基本原理是一样的。
所不同的是，地热发电不像火力发电那样需要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源是地热能。
根据可利用地热资源的特点以及采用技术方案的不同，地热发电主要分为地热蒸汽、地下热水、联合循环和地下热岩4种方式。
1.1地热蒸汽发电1.1.1背压式汽轮机发电。
工作原理: 把干蒸汽从蒸汽井中引出，先加以净化，经过分离器分离出所含的固体杂质，然后使蒸汽推动汽轮发电机组发电，排汽放空(或送热用户) 。
这是最简单的发电方式，大多用于地热蒸汽中不凝结气体含量很高的场合，或者综合利用于工农业生产和生活用水。
1.1.2 凝汽式汽轮机发电。
为了提高地热电站的机组输出功率和发电效率，做功后的蒸汽通常排入混合式凝汽器，冷却后再排出。
在该系统中，蒸汽在汽轮机中能膨胀到很低的压力，所以能做出更多的功（系统原理见图1.1）。
该系统结构简单，适用于高温( 160度以上)地热田的发电。
西藏羊八井10MW光伏电站和1000kW新型地热发电二期工程开工
当 月 上 网 电 量 就 达 到 ４ ｌ ２４ ＭＷ ・ ８ ． ｈ。神 池 风 电 项 目 业 主
为 山 西 国 际 能 源 云 光 风 电 有 限 责 任 公 司 ． 由 中 国 水 电 顾 问 集 团中南勘 测设 计研 究 院总承包 建设 。 （ 南勘测设计研究院） 中
托 口水 电站 安 全 度 汛 目标
神 池 风 电 场 首 批 机 组 发 电效 益 显 著
山 西 神 池 风 电场 首批 ８台风 机 自 ２ １ ０ ０年 １月 １ 日并 网 ４
９ ０ｔ 为 了 保 汪 ｌ号 机转 子 吊 装 ． 的顺 利 进 行 ． 石 峡 建 设 ８ ［作 积
部 进 行 了 周 密 部 署 和 精 心 安 排 ．参 建 单 位 制 定 了 相 关 技 术 、 质 量 和 安 全 措 施 ， 证 了 ｌ号 机 转 子 的 一 次 性 吊 装 成 功 。 保 积 石 峡 水 电 站 是 黄 河 干 流 龙 羊 峡 至 青 铜 峡 河 段 规 划 的 第 五个 大 型水 电 站 ． 址 位 于 青 海 省 循 化 县 、 和 县 与 甘 肃 省 积 坝 民 石 山县 ｉ县 交 界 ． 石 峡 峡 谷 出 口处 的黄 河 十 流 上 。 电站 装 机 积 ３ 台 ． 装 机 容 量 为 １ ２万 ｋ 。 总 ０ Ｗ 为 保 证 积 石 峡 水 电 站 投 产 发 电 目 标 的 实 现 。 河 水 电 公 司 黄
ｓ
１号 机 定 子 、 子 吊装 ， 体 填 筑 等 各 关 键 节 点 目标 按 期 实 现 ， 转 坝
为 ２１ ０ ０年 实 现 ３ 台 机 组 投 产 发 电 目 标 奠 定 了 坚 实 基 础 。 （ 树涛 郝
西藏 羊八 井 １ ０ ＭＷ 光 伏 电 站 和 １０ ０ ｋ ０ Ｗ 新 型 地 热 发 电 二 期 工 程 开 工
西藏羊八井地热泉介绍
西藏羊八井地热泉介绍
西藏羊八井地热泉是世界上最大的地热泉之一，位于西藏那曲地
区申扎县的南部山区。
它不仅具有高热量、高储量的特点，还是一座
丰富的地热资源。
1. 泉水来源
羊八井地热泉的泉水来源于深层热水浸润流的地下水。
这些地下
水在地热区域深处被加热，水温开始升高。
当地下水受到热岩浆的加
热时，水温可以达到70摄氏度以上。
而泉水中还富含矿物质，如钠、钾、钙、镁、锶、铁等。
2. 温泉开采
在羊八井地热泉的周边，建有一系列的温泉浴池和热水供暖系统，为游客和当地居民提供了优质的温泉浴和取暖服务。
同时，地热泉在
能源领域也有广泛的应用，如为农村地区提供取暖和热水，发电等。
3. 生态环境
羊八井地热泉区域保护非常重要，因为它是西藏东部的重要生态
环境地带。
在这里，饱含着丰富的生物资源，例如，有大量的藏野驴、藏原羚、雪豹等珍稀物种。
同时，这里还有许多优美的旅游景点，如
藏区国家森林公园、多个山峰等。
在保护羊八井地热泉的同时，我们也要发挥其所带来的巨大的社
会和经济效益，可以通过开发和利用这些资源促进当地地区的经济发展。
总之，羊八井地热泉既是宝贵的地质和生物学研究对象，同时也
是一个休闲、健身等多功能的聚集地。
未来，希望我们可以保护好这
些自然资产并合理开发利用，共同享有它们的神奇与美丽！。
西藏地区典型地热流体结垢计算分析
西藏地区典型地热流体结垢计算分析摘要：西藏地区地热流体压力和温度参数比较高，往往可以自喷出地表、而且温度可以达到150~200℃，但结垢的现象严重，制约了该地区地热项目的应用。
本文选择西藏地区羊八井某地热井作为研究对象，分析发现拉申指数（LI）计算结果与实际情况不一致，而饱和指数法适用于所有地热流体水质情况，因此饱和指数法可为地热流体碳酸钙结垢的量化评价或除垢防垢设计提供科学依据。
关键词：拉申指数饱和指数法地热流体结垢0引言随着社会经济的快速发展，能源需求逐年上升，造成了全球性能源危机的同时也带来了严重的环境污染问题。
地热资源作为一种低碳环保的可再生能源，对解决资源紧缺、环境污染压力有重要作用。
2020年11月22日，国家主席习近平提出中国将加大应对气候变化力度，力争二氧化碳排放2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。
2020年11月25日，财政部办公厅发布《关于加快推进可再生能源发电补贴项目清单审核有关工作的通知》。
国家对可再生能源产业积极出台优惠的政策，也将促进地热产业的发展。
我国西藏地区地热资源丰富，压力和温度参数较高，而且往往可以自喷出地表；但钙垢却是其开发利用的主要问题之一[1]，制约了当地地热资料的利用，如羊八井地热电站，基本上每天需要利用机械空心通井器通井除垢。
由于地热资源蕴藏于地下，开采利用较为困难，成井费用也较高，因此分析并定量评价地热流体结垢特性，对地热工程的防垢、除垢工艺的确定至关重要。
1钙垢成因地热流体流经岩层时，经历着不同地质、地球化学环境，发生着各种地质、地球化学及生物作用。
由于地下热水增强了水与地壳中岩石间的化学反应速度，加强了对岩石的溶滤作用等。
使得地热流体成分极为复杂。
其中以钙垢和硅垢为主要结垢形式。
我国喜马拉雅构造带上的高温地热系统中，钙垢却是其开发利用的主要问题之一[2]。
从生产实践中能看到，地热流体沿井上升，液柱压力逐渐降低到饱和压力，在接近地表时，地热水即进入水转变为蒸汽的蒸发过程，井内即出现汽、水两相共存的地热流体，也就发生了碳酸钙结垢。
中国地热田
（一）西藏羊八井地热田羊八井地热田位于西藏拉萨市西北约60km处，地理位置：东经90°26′～90°32′，北纬30°26′～30°33′,地面标高4 300～4 500m。
地势北高南低，东、北两侧为念青唐古拉山脉, 主峰7 162m，南东为唐山，主峰6 277m。
其间的那曲-羊八井-多庆错新生代断陷盆地，西南高，东北低，呈“S”型北东向展布，长达70余km，宽7～15km，藏布曲河（拉萨河水系）贯穿其间。
当地属高原气候，年最高平均气温25.5℃，年最低平均气温-22.2℃，年平均降水量269mm，年平均蒸发量2 148mm。
羊八井地热田在构造上处于北东向的那曲-羊八井-多庆错活动断裂带中部的新生代断陷盆地内，盆地内主要分布新生界的第四系、第三系及下古生界变质岩系。
第四系松散层，分布于山麓及盆地中心部位，最大沉积厚度约340余m；第三系为一套火山岩系，出露于盆地周边，在盆地内多为第四系所覆盖，厚度大于250m；下古生界变质岩系，构成盆地的基底，喜马拉雅期花岗岩、燕山期花岗闪长岩、石英闪长岩侵入其间，构成了复杂岩体。
主要构造走向北东-南西。
羊八井地热田中的地热水以断裂带为补给循环通道，储集于基岩裂隙及第四系松散沉积物的孔隙中，通过径向辐射流形式运移，以各种地热显示进行排泄。
分为南北两区，热田北区，浅部热储层处于非承压状态（开放环境），地热水汽化放热，造成岩石强烈的水热蚀变（主要为硅化、高岭土化）及自然硫的成矿作用，以液态水向邻区渗流，并通过地面放热、汽等方式排泄；热田南区，浅部第四系热储层呈封闭状态，地热水以泉、热水湖泊、冒汽孔、放热地面等方式排泄，汇入藏布曲河。
羊八井地热田按热储层特征分为第四系孔隙热储及基岩裂隙热储两个热储层。
第四系孔隙热储层，为次生热储层，由深部基岩裂隙热储层的地热水补给作用而成，储层为第四系更新统砂、砂砾、砾石层，最大厚度345.5m，最薄仅11.8m。
西藏地热资源及地热发电的现状与发展
西藏地热资源及地热发电的现状与发展1 西藏电力工业概况西藏自治区幅员辽阔、山川纵横、可再生能源资源十分丰富，水能资源可开发容量居全国第3位，地热能、太阳能资源为全国首位。
西藏的发电史可上溯到1929年，当时的西藏地方政府在拉萨市北郊夺底建了一座92 kW 的夺底水电站，主要为铸币厂和达赖住所及少数贵族供电，几年后被山洪冲毁。
西藏电力工业的发展始于西藏和平解放后。
1956年在周恩来总理亲切关怀下，在夺底易地重建了夺底电站，装机容量3×220 kW。
1958年列为国家“二五”计划重点电力建设项目，兴建了纳金水电站，装机容量6×1 250 kW，标志着西藏现代电力工业起步。
“纳金日夜发电忙，拉萨城里放光芒”的歌曲在全国广为歌唱。
西藏电力工业的发展倾注了中央3代领导集体的心血和全国各族人民的无私援助。
在中央相继召开的3次西藏工作座谈会均明确指出发展电力工业对于西藏社会稳定、经济发展的重要性，提出：“要充分利用水力、地热资源，发展动力和燃料工业”。
“要充分认识开发能源对建设团结、富裕、文明的新西藏具有特殊重要性。
”“没有现代化的能源建设就没有西藏的现代化”。
并对西藏电力发展方针作了明确指示“大力加强并适当超前发展能源、交通、邮电通讯等基础设施建设。
能源建设以水电为主，根本改变电力供应严重不足的状况，消灭无电县”。
十一届三中全会以来，在中央的关怀和全国人民的支持下，西藏电力工业得到快速发展。
到目前为止，西藏全区电力装机容量311 MW，年发电量6.58亿kW.h。
形成了覆盖西藏中部地区3地市(拉萨市、山南地区、日喀则地区)的藏中电网雏型和4个地区独立电网和一批以县电站为主的独立县电网，全区大部分县以上城镇基本解决了供电问题。
咸阳三原新钻成一眼高产地热井
地区成功钻成第一眼地热深井。随后在溧阳的天 目湖 、无锡的阳山、泰州 的靖江等地相继打出地 热水。新钻成 的洪泽县蒋坝镇地热 １号井 ，水温 ４ ℃ ，出水量 达 ７０ ／ ４ ０ｍ３ ｄ以上 。 据 了解 ，江苏地调院已在苏南 、苏中地区完
成 地 热地质 调查近 ９０ｋ ００ｉ ，圈定 出 ２ ｎ ０个地 热勘
古岩溶地层条件。但北京等地在深部古岩溶地层
中叠加 的新 生构 造 岩溶 作用 中 ，成功 打 出 了地热 水 。据此 推断 ，江苏平 原 区 １０ ００～２０ ｍ 深度 的 ００
查靶区，已选定 ６ 个勘查井位开展钻探施工 。 ０
（ 迪 ） 江
灰岩地层中同样可能具备发育较强烈 的构造岩溶 作用。
今年以来 ，咸 阳市在做好城区地热资源开发
利 用 上 规模 、上 档 次 的 同 时 ，积 极 拓 展 市 区西
准 ，可用于医疗 、保健 等 。如该井 用于地热采 暖，预计可为周边 １— ４万ｍ建筑物供热。该地 ０１
热井 的开发利用对提 高周 边地 区居 民的生活质 量 、节约煤炭资源 、减少城市污染 、发展地方经
吨标 煤 ，减排 废气 １万 吨 、粉尘 Ｏ１吨 ，减 少灰 ．
渣 １ 万 吨。 ． ５
市地热资源开发管理办公室近 日 组织有关专家 ， 在充分论证 的基础上 ，批准由陕西豪诚太 阳光能
实业 有 限公 司在 三 原县 食 品工 业 园区 内开 凿一 眼 探采结 合井 。经 过近一个 月 的紧张 施工 ，于 ９月 ２ 日成功钻 成一 眼优质 地热井 ，现 已通 过现场 验 ９
的 自然属性 、优雅的美学观赏价值 的地质遗迹为 主体 ，是融合其他 自然景观与人文景观而成 的天 然博物馆 。通过建设 国家地质公 园，有效保护地 质遗迹 ，使其成为研究地热地质 、高原地质 的窗 及郑州黄河、洛宁神灵寨 、信 阳金刚台等一系列 国家地质公园 ，具有 丰富 的旅游地 质工作 的经 验 。 日前 ，河 南省 地 调 院 已完 成 的 “ 羊八 井 地热 地质公园总体规划和核心景区详细规划方案”顺 口和进行地学科普宣传的基地 ，不仅能提高青藏 高 原 旅 游 的 内涵 和 档 次 ，进 一 步促 进 西 藏 旅 游 业 ，带动第三产业 的持续 、快速 、健康发展 ，还 能更进一步加强西藏与内地的交流与合作 。促进 西藏旅游健康全面的发展。
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羊八井地热
拉萨的地热资源非常丰富，最著名的就是羊八井地热蒸汽田。
羊八井地热位于拉萨市西北90公里的当雄县境内，方圆7000公里。
温度保持在47.C左右，是中国大陆上开发的第一个湿蒸汽田，也是世界上海拔最高的地热发电站。
羊八井地热站每小时汽水混合物500-600吨，温度为145-172摄氏度，井口最高温度为172摄氏度。
羊八井地热站的电力送往拉萨。
羊八井地热的地热资源非常丰富，分布有规模宏大的喷泉与间歇喷泉、温泉、热泉、沸泉、热水湖等。
温泉矿物质含量高，浸泡洗浴可治疗多种疾病。
融融热流的羊八井蒸汽田在白雪皑皑的群山环抱之中，这一完美的契合，构成了世界屋脊上引人入胜的天然奇观。
因而，羊八井地热已成为重要的旅游胜地。
目前，羊八井地热电厂装机容量达到了24180千瓦，成为中国最大的地热电站。
年发电量达到1.097亿千瓦时，累计发电量18.4亿千瓦时。
作为藏中电网的骨干电厂，为西藏经济发展、社会稳定和人民生活水平提高做出了重要的贡献。
地热资源是可再生的能源，利用地热资源发电不仅可以改善电网的能源结构，而且对于水电特性有较好的补偿作用。
羊八井地热田是我国大陆上地热资源开发利用潜力最大的地带，羊八井地热电厂，是我国目前最大的地热试验基地，也是当今世界唯一利用中温浅层热储资源进行工业性发电的电厂。
羊八井地热发电的成功，标志着中国在开发利用地热资源发电领域中所取得的成就。
目前，羊八井地热发电厂利用地热能发电技术日趋成熟，在国际上享有较高荣誉，被称之为“世界屋脊上的一颗明珠”。