我国干热岩勘查的有关技术问题
新疆岩土工程勘察典型问题研究

新疆岩土工程勘察典型问题研究中国新疆地区因其特殊的地质构造和发展历史,其土地资源具有高原、山地、草原和沙漠等多个不同类型的地形特点。
因此,在新疆地区进行岩土工程勘察时,需要注意一些特殊的问题。
本文将探讨新疆岩土工程勘察的典型问题。
一、地形环境问题新疆地区的地形环境条件非常复杂,且地形高低差异非常大,需要针对不同的地形条件设计不同的勘察方法。
例如,在山地地区进行的工程勘察,需要通过野外调查和室内分析确定滑坡、泥石流和山体崩塌等灾害的存在情况,以及找出影响工程建设的地形因素。
在草原地区进行的工程勘察需要考虑土质松散、地下水位深、地层复杂等问题,同时还要注意保护草原等生态环境。
对于新疆地区岩土工程勘察时,常见的一些技术问题包括:1、钻探技术:钻探应根据不同地层和岩土的特点,采用不同的钻探方法和设备,如用旋喷钻进坚硬岩石,用重力式钻机进入较软地层。
此外,还需注意选择适宜的钻探孔位、数量和深度等。
2、试验方法:针对不同的地层和岩土,需要选择不同的试验方法,如土工试验、岩石力学试验、测量、监测、地质探测等。
在选择试验方法时,需考虑对于不同的地形、地层和岩土类型等条件,采用合适的试验方法,同时还需注意试验数据的判别和处理。
3、数据分析:在收集到大量的勘察数据后,还需要选用合适的数据处理工具和方法,进行数据分析。
可采用数据显著性测试、回归分析等方法,快速处理并提取出关键数据,以指导实际工程建设工作。
新疆地区拥有丰富的自然资源,同样存在一些特殊的环境问题,例如地质灾害、水土流失、戈壁化和盐碱化等问题,这些问题会对新疆岩土工程勘察所需采取的方法和监测方式产生一定的影响。
为此,在进行勘察时,需注意环境保护与建设之间的关系,避免对环境造成损害。
总之,在新疆地区的岩土工程勘察中,需要关注地形环境等问题,遵循正确的勘察技术,有效采取合适的试验方法和数据处理工具,同时重视环境保护与建设之间的关系。
这样才能更好地为新疆地区的基础设施建设工作服务。
地质勘查工程的主要难题和焦点分析

地质勘查工程的主要难题和焦点分析引言地质勘查工程在土地开发、建设和工程规划中起着重要作用。
然而,地质勘查工程也面临一些主要难题和焦点,需要我们认真分析和解决。
本文将就地质勘查工程的主要难题和焦点展开分析。
主要难题1. 地质数据不完备地质勘查工程需要大量的地质数据来支持决策和规划。
然而,由于地质勘查成本高昂,采集和整理地质数据的工作常常面临时间和资源的限制。
因此,地质数据的完备性往往成为一个主要难题。
如何通过有限的资源获取足够准确和全面的地质数据,是地质勘查工程中需要解决的重要问题。
2. 地质灾害风险评估地质灾害是地质勘查工程中的重要难题之一。
地震、滑坡、泥石流等地质灾害对工程建设和人民生命财产安全造成巨大威胁。
因此,进行地质灾害风险评估成为地质勘查工程中的一项关键任务。
然而,由于地质灾害的复杂性和不确定性,如何准确评估地质灾害风险仍然是一个具有挑战性的问题。
3. 地质勘查技术创新地质勘查技术的创新对于提高地质勘查工程效率和准确性至关重要。
然而,传统的地质勘查技术存在一些局限性,例如对于深部地质的探测能力有限。
因此,如何推动地质勘查技术的创新,提高勘查工程的技术水平和能力,是地质勘查工程中的一个重要难题。
焦点分析1. 地质勘查工程的可持续性地质勘查工程需要在环境保护和可持续发展的原则下进行。
因此,如何在地质勘查工程中兼顾经济利益和环境保护,实现可持续发展,成为地质勘查工程的一个重要焦点。
在决策和规划中,应该注重生态环境保护,合理规划勘查活动,减少对环境的影响。
2. 地质勘查工程的风险管理地质勘查工程中存在各种风险,如地质灾害风险、工程建设风险等。
因此,如何有效管理和控制这些风险,确保工程安全和顺利进行,是地质勘查工程的关键焦点。
在勘查工程的各个阶段,应该进行全面的风险评估和管理,采取相应的防控措施,降低风险带来的不利影响。
3. 地质勘查工程的技术应用随着科技的不断进步,地质勘查工程的技术应用也在不断发展。
地质矿产勘查存在的问题及解决对策

地质矿产勘查存在的问题及解决对策地质矿产勘查是指对矿产资源进行勘查、调查、探测、评价、开发及利用的工作。
在这个过程中也存在一些常见的问题,如下:问题1:勘查技术不够先进当前,我国的地质矿产勘查技术相比发达国家还有很大的差距,缺乏高精度、高分辨率的先进设备和技术,勘探效率和成本都不能得到有效控制。
解决对策:加强技术研发,增加投入要解决这一问题,需要加强地质矿产勘查技术的研发和探索,增加技术人员和研发投入,优化勘查设备和方法,探索新的勘查方式和技术,提高勘查的效率和质量。
问题2:数据缺乏,信息不全面现有的矿产资源数据缺乏,信息不全面甚至缺乏合理的评估标准,导致勘查过程中需要浪费大量人力物力去收集、整理和分析数据资料,浪费时间和成本。
解决对策:建立完善的信息系统针对这个问题,需要加强数据管理和信息互通,建立起全面、实时、可靠的信息系统,建立完善的数据库和评估标准,对数据进行分类、归档、共享和分析,以提高勘查的效率和质量。
问题3:环境污染和生态破坏地质矿产勘查过程中,可能存在环境污染和生态破坏,如草原、森林、水资源的损失、土地退化及生物多样性的破坏等。
解决对策:加强环保意识,实施可持续开发要解决这个问题,需要加强环保意识,严格遵守环保法律法规,实施可持续开发,坚持经济效益和环境保护共赢,推行资源节约型和环保型的开发方式,减少对环境的影响。
问题4:跨部门协作不够,信息不共享当前,地质矿产勘查工作中跨部门协作和信息共享存在不足,不同部门和单位之间信息上存在壁垒,缺乏充分沟通和配合。
解决对策:加强部门间协调,推动信息共享要解决这个问题,需要加强部门间的沟通和协调,建立起良好的部门合作机制和信息共享平台,推动勘查各项工作的信息互通和加强协作,全面提升地质矿产勘查工作的质量和效率。
干热岩热能开发技术进展与思考_曾义金

地热与干热岩(湖南)

盆地)。
4 干热岩热储指标-储层激发体积
激发体积控制着储层中热能可被采收出来的比例(称为采
收率),是影响热能采收率的重要因素。激发后岩体的渗透
率、孔隙度等参数对热能采收效率影响很大。
用于发电的EGS激发体积应达到0.1km3。
5 干热岩热储指标-储层换热面积
储层的换热面积决定了最终干热岩的发电的装机容量。 井距、井场形式、裂缝长度、宽度和间距最终决定了热储层 的有效换热面积。
2 干热岩的赋存
干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体,较常见的岩 石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。一般于热岩上覆盖 有沉积岩或土等隔热层。 干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标 是岩体内部的温度。
黑云母花岗岩
花岗闪长岩
二长花岗岩(soltz)
3 干热岩热储指标-储层温度和深度
1、浅层地温能资源
地球内部的热能资源?
浅层地温能是地球表层地球内部传导或者对流的热量
以及太阳能辐射的热量的综合体。
浅层地温能资源通过地源热泵、水源热泵的方式用于
建筑供暖、洗浴、养殖等,目前是我国地热资源中利用量 最多最广的能源类型。
目前的定义: 浅层地温能是指地表以下一定
15 m
地表
20℃
夏天
14℃ 22 m
A 0.01 (9.52 CU 2.56CTh 3.48CK )
Rybach (1976)
由于高温条件下较强的地球化学分异,放射性元素会向浅部富集,从 而随深度呈指数衰减(Birch,1968):
A(z) A0 exp( z / D)
其中,D为放射性生热元素富集层的厚度,A0为地表生热率
干热岩是一种资源 增强型地热系统是一种技术
页岩气钻探难题及策略

页岩气钻探难题及策略摘要:页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。
我国页岩气资源潜力巨大,今几年来钻探技术与钻探工艺不断进步,但仍有许多难题,如页岩气所在地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩,该类地层破碎易坍塌容易出现卡钻埋、埋钻、孔壁坍塌等事故,另外我国对于页岩气地层的水平压裂技术还不是很成熟很大程度制约了页岩气钻探的发展,本文就页岩气钻探难题及关键技术做简要阐述。
关键词:干热岩钻探;难点;解决方案1、页岩气钻探目前形势页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气,主要成分以甲烷为主,是一种清洁高效的能源资源和化工原料,可用于发电、居民燃气、汽车燃料等,相比常规天然气,页岩气生产过程无需排水、生产周期长,一般为30年~50年,勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值[1]。
我国页岩气储量巨大,初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米,与常规天然气相当[2]。
2019年1月22日,中国自然资源部中国地质调查局公布的消息称,中国鄂西地区(湖北省西部)页岩气调查取得重大突破,有望成为中国页岩气勘查开发和天然气增储上产新的基地,形成与重庆涪陵、长宁-威远“三足鼎立”的资源格局[3]。
我国页岩气钻探起步较晚,钻探技术还不是很成熟,有待加强研究与实践。
2、页岩气钻探难题2.1 井壁稳定性差页岩气所在地层主要以泥岩、页岩为主,泥页岩在遇水后膨胀导致井缩卡钻,另外孔壁松散易导致卡钻、埋钻等事故,降低了钻探的效率[4]。
另一方面泥岩与钻杆的摩阻大导致钻杆回转速度降低扭矩增大、增加了起钻的负荷。
2.2 井眼轨迹控制难页岩气主井深度小造斜点浅、加上孔壁松散稳定性不高,井径容易变化,定向工具摆放困难,导致井眼的轨迹控制难度增大,另一方面在造斜处容易出现键槽卡钻,井漏、井壁垮塌、频繁的扭矩变化会影响定向工具、钻头的方向控制。
地质矿产勘查存在的问题及有效解决对策

地质矿产勘查存在的问题及有效解决对策地质矿产勘查是国民经济发展的重要支柱,直接关系到国家能源、材料等重要资源的供应。
然而,当前地质矿产勘查工作仍存在一些问题,如勘查效率低、资源开发难度大、末端市场需求不稳定等。
本文将从三个方面探讨这些问题,并提出相应的有效解决对策。
一、勘查效率低我国是一个拥有丰富矿产资源的国家,但由于地质勘查过程漫长、繁琐,导致勘查效率低,不能及时地确定矿床规模和质量,难以满足矿产资源的开发需求。
针对这个问题,可以从以下方面入手:1、促进勘查技术创新。
加大对新型勘探技术的投入,提高勘查效率和质量。
例如,大数据分析技术、精细地质模型等技术应用于勘探工作中,可以使勘查效率显著提高。
2、加强勘查基础设施建设。
增加勘探资金、完善勘探设备、加强基层力量队伍建设等措施,优化勘探流程,提高勘查效率。
二、资源开发难度大我国的矿产资源主要分布在地质构造复杂、藏矿条件恶劣的地区,如深海、沙漠等地区,因此资源开发面临很大的难度。
1、改善勘查条件。
加强矿床勘查和资源储量估算工作,提高勘查成果的精度和可靠性,为资源开发提供科学依据。
2、促进勘查技术创新。
开展绿色、高效的勘查技术研究,研发适用于不同环境下的新型勘探技术和开发技术,开发新的资源开采方式。
三、末端市场需求不稳定由于我国的经济社会发展水平和结构的变化,以及国际市场的波动,导致末端市场需求不稳定,使得矿产资源开发的收益不稳定,甚至出现亏损。
为了解决这个问题,以下措施应该得到重视:1、加强市场分析和预测。
不断进行市场调研和情报积累,发挥市场信息化系统的作用,掌握市场需求动态,及时调整资源开采方案。
2、加强国际合作。
积极开展国际合作,扩大矿产资源的出口市场,弥补国内市场不足的影响。
海南干热岩发电试验的思路与问题

2 0 1 3年第 4期
G E 0 T H E R MA L E NE R GY
热深 井 , 1眼 深 5 0 0 m,一 眼 深 l O 0 0 m,水 温 约 9 0 ℃ ,两 眼 地热 井流 量 共 约 5 0 0 0 m / d 。把 发 电设 施 安 装在 地 下 室 中 ,设 地 下厂 房 ,两 眼地 热 井 的 热 水 提 出后 直 接进 入 发 电设 备 系 统 。 既利 用 附近
地
热
能
海南干热岩发电试验 的思路与问题
李 福
( 海南省大地 温矿 泉开发利用研究所 ,海 口:5 7 0 2 0 6)
摘 要 :干热 岩发 电是 当前 地热开发 的一个 世界性难 题 ,在我 国刚刚起 步 。科技部 高新 技
术研究发展计 划 ( 8 6 3计划 )已经启动 了 “ 干热岩热 能开发与综合利 用关键技术研 究”项 目,选定 在海 南陵水南平 地区开展 干热 岩发 电的试 验。本文结合海南 陵水南平 地区地热资 源情况和干热 岩发 电项 目的实际 ,对应积极开展的工作 和思路进行介绍 。 关键词 :干热 岩开发 ;海南 陵水南平 ;地热发 电
思路 ,以减少 盲 目性 。 2 . 2 工 作程 序 基 础地 质 工作 阶段 :收集 分 析 已有 的地热 地
在工作 中必须打开思路 ,学习和借鉴国外 已取得 的成功 经验 ,勇 于实践 。 本文结合海南 陵水南平地区地热资源 的实际
情 况 和干热 岩发 电 ,介 绍应 积极 开展 的工作 。
监理 ,
属于无断裂构造 的干热岩区,适合做干热岩发 电 的试验项 目,具备在此建设我国也是世界上第一 座无动力全 自 动湿热/ 干热联供的地下地热发 电先 导性试验示范平 台的资源条件 ,并配套建设地热 能利 用 综 合试 验 基地 和旅 游 区 。建 议 项 目在 该 区
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图 1 干 热岩 地 热发 电 系统
美 国、 国、 国 、 法 德 日本 、 大利 和英 国等科 技发 达 国 意 家 已经 掌握 了干 热岩发 电的基本 原理 和基 本技 术 。 干 热 岩发 电的基 本 原 理 是 : 通过 深 井 将 高压 水
干 热岩 存 在 于地 壳 浅层 的某 些 构造 区 , 一种 是 清洁 的新 能源 。全 球 干 热 岩 蕴 藏 的热 能 十 分 丰 富 ,
低 级地 温梯度 约 占 6 % _多 的 是 人 工 高 压 裂 隙模 式, 即靠人工建造具有充分尺度和相 当寿命的、 可以 获得 各级 温 度 梯 度 的 热储 层 。通 过 人 工 热 储 的 致
裂 、 测和 连通 实现 与地表 的水 流连 通 , 成地 下热 监 形 交 换 系统 。 3 2 地 面发 电供 热 系统 . 从 生产 井提 取到 高温水 、 汽等 中 间介 质后 , 蒸 即 可 采用 常规 地热发 电的方式 发 电 , 包括 直接蒸 汽法 、
poao eh ius C G , ag n ee 0 5 0 , hn ) lr i T c n e , A S L nf gH bi 60 0 C ia tn q a
A s at s nw beeeg suc , o r c H R)h s da t e f t n et nry wd i r ui , b t c:A r e al nryr o r ht yr k( D r ae e e d o a a vna s r gha e eg , ieds i tn g o so tb o
岩 体 中很 少有 地 下 流体 存 在 。 当然 , 是 比较 宽 泛 这
的干热岩 概念 。干 热岩 的热 能赋存 于各 种变 质岩 或
水 再次 通过 高压 泵 注 入地 下 热 交 换 系统 循 环 使 用 。 整个 过 程都 是在 一个 封闭 的系统 内进 行 。见 图 1 。
结 晶岩类 岩体 中 , 常见 的干 热岩有 黑 云母 片麻 岩 、 较 花 岗岩 、 岗闪长 岩 等 。干 热 岩 上一 般 覆 盖 有 沉 积 花 岩或 土等 隔热层 。干 热岩 主要被 用来 提取 其 内部 的 热量 , 因此其 主要 的工 业指 标是 岩体 内部 的温 度 。
一
电价有 商业竞 争 能力 。
3 干 热岩开 发利 用的 技术关 键 3 1 地下 热交 换 系统 的建 立 . 水 通过 深 井 注入 地 下 干热 岩 体 , 透进 入 岩 层 渗
( 两井 模 式 ) 一 口注 水 井 和 2 口 生 产 井 ( 井 模 , 三 式 )一 口注 水井 和 4 口生 产 井 ( 井 模 式 ) , 五 。根 据 各 国试 验 站经验 , 一般 采用 三井模 式 , 沿热储 构 造长
轴方 向布置 注水井 , 注水 井 的两 侧 各钻 一 口生 产 在 井 , 获取 足 够 的 热量 。如 果 应 用 于 大规 模 的发 保证
还原 成液 态低沸 点物 质 。 3 3 钻井技 术 . 注 水 井 和 生 产 井 数 量 根 据 不 同 的具 体 情 况 而 异 。井 的配 置 方 式 有 : 口注 水 井 和 一 口生 产 井 一
中等和低级地温梯度 的高温岩体地热资源 , 通过进 步 改进开 发技 术 , 可 以与 以化 石 能源 为 基 础 的 也
1 干 热岩 的概念 干热岩 ( R —Ho D y R c 是 指 埋 深 超 过 HD t r ok) 2 0 温度 超过 1 0o 0 0m、 5 C的地下 高温 岩体 , 特 点是 其
( 相距约 20~ 0 0 60m左 右 ) 将岩石 裂 隙中的高温
水 、 提取 到地 面 ; 出的水 、 汽 取 汽温 度 可达 10~2 0 5 0 ℃ , 过热 交换及 地 面循环 装 置用 于发 电 ; 通 冷却 后 的
l 8
探 矿工 程 ( 土钻 掘工程 ) 岩
21 00年第 3 7卷第 l 0期
或者 其它可 再生 的能 源相 比, 有如下 优势 : 具
() 1 干热 岩 地 热 能 是 巨大 的 , 在许 多 国 家存 在
接 位于进 水井 和 出水 井 之 间的裂 隙系统 。
并广泛 分布 。例 如美 国高等 级地 温梯度 的地 热资 源 约 占全 国面积 的 1% , 0 中等 地 温 梯 度 大 约 占 3 % , 0
( ) 热 岩地 热 资 源 的 使 用 , 有 废 气 ( O 、 2干 没 C , S N ) O 、 O等 排放 , 有其 它流 体 或 固体 废 弃物 , 也没 干 热岩 地热资源系统 可以维持对环境最低水 平 的影 响。
() 3 干热 岩地 热 开 发 系统 是 安 全 的 , 有 爆 炸 没
21 00年第 3 7卷第 l 0期
探矿 工程 ( 土钻 掘工 程 ) 岩
1 7
我 国干热岩勘查的有关技 术 问题
冉 恒谦 ,冯起 赠
( 中国地质科学院勘探技术研 究所 , 河北 廊坊 0 50 ) 6 0 0 摘 要: 干热岩作 为一种可再生的新 型能源 , 具有热能大 、 分布广 、 开发利用对环 境影 响小 、 不受季节 等 自然条件 的
一
个温 度超 过 10o 5 C的地 下 高 温 岩体 的存 在 ,
一
定会 给周 围 的地 温环 境 带 来 很 大 的异 常 , 以许 所
多研究人 员 也把地 温梯度 是 否超异 常来 研究 地 下是
否存 在 干热岩 体 。
2 干热岩 的开 发利 用价 值 目前 , 人们 对 干热 岩 的开 发 利用 , 主要 是 发 电 。
作者简介 : 冉恒谦 (9 3一) 男 ( 16 , 汉族), 重庆人 , 中国地质科学 院勘探技术研究所地调科研处处长 、 教授级高级工程师 , 地质工程专业 , 博士 ,
从事钻探装备研究工作 , 河北省廊坊市金光道 7 7号 , n q 6 @hi o nt冯起赠( 9 1 , 汉族 ) 吉林人 , r h6 6 e f e; a n. 1 7 一) 男( , 中国地质科学院勘探技术研究 所高级工程师 , 机械专业 , 钻探 从事全液压车装水井钻机及大直径 套管钻 机的研 发工作 , nq eg 2 .o 。 f gi n@16 cm e z
扩 容法 是将 生产井 中 的热 水 先输 送 至 扩 容 器 , 通过 减 压扩 容产生 的蒸 汽推 动汽 轮机发 电 。我 国西藏羊 八井 地热 电站 即属 扩容法 地 热发 电 。 目前研究 较多 的是应用 中间介质 法地 热发 电 , 如有 机朗肯 循环 , 例
应, 不受季 节 、 夜等 自然条 件 的影 响。 昼 () 国、 5美 日本 等 国的 高 温 岩 体 地 热 前 期 开 发 试验 已充分 说 明 , 高地 温梯 度 (0%/ i) 8 k 的高 温 岩 n 体地 热发 电电价 , 在今 天 已具 有 商业竞 争能 力 ; 对 而
e vr n n a r tci n a d n tb i g afc e y n t r lc n i o s u h a e s n .Ho r c x lr t n d v lp n i me tl oe t n o en f t d b au a o dt n ,s c s s a o s o p o e i td y r k e p o ai e e o — o o me ta d u i z t n i a ial ln ed i h n ,t e su y o hs k y tc n q e h s a v r e l t in f a c . n n t iai s b sc l a b a k f l n C i a h t d n t i e e h i u a e y r ai i sg i c n e l o y i sc i B s d o h n r d cin o h u r n i ai n o o r o k e p o ain d v lp n d u i z t n b t n C ia a d a e n t e i t u t n t e c re ts u t fh t y r c x l r t e eo me t o o t o d o n a t i i oh i h n n la o a ra b o d,te p p ra ay e e k y tc n lg n u o w r h i t d r e n r o b e u r d h a e n lz d t e e h oo a d p t r a d t e man su y t g ta d wo k t e r q i . h y f a e K e r s o r o k;e p o ai n;g oh r le e g ;h a x h n e h r lp we ;d i ig y wo d :h t y r c d x lr t o e te ma n r y e t c a g ;t ema o r rl n e l
影响等优势 。而干热岩 的勘查开发利用在我 国还基本属于空 白, 因此对干热岩勘查关键 技术开展研 究有着非 常现
实 的意义 。在简述 国内外对干热岩勘查开发利用研究现 状 的基 础上 , 分析 了干热 岩开发利 用 的技 术关键 , 并提 出
了主要的研究 内容和需要做的工作 。
关键词 : 干热岩 ; 勘查 ; 地热能 ; 热交换 ; 热发 电 ; 钻井
或用 氨/ 混 合 物作 二 次 工 质 的 卡里 纳循 环 等 J 水 。 蒸 发器是 中间介质 法 干 热 岩发 电 的关 键设 备 , 热 地 水通 过蒸 发器把 低 沸 点 物质 加 热 , 其 产 生 高压 蒸 使 汽并 通过 汽轮 机发 电 , 完 功 的 排气 在 冷凝 器 中被 做
危险, 更不 会 引起 灾 难性 事 故 或 伤 害性 污染 。它 适 合 于基本 负荷 或高 峰 负荷 的 电力 供 应 , 能源 计 划 是