簡介

溫泉井物探哪家好。隨著傳統(tǒng)的能源對環(huán)境的影響越來越大,新型能源的出現(xiàn)給中國能源危機(jī)提供了轉(zhuǎn)機(jī)。中國地?zé)豳Y源開發(fā)利用已初具規(guī)模，年利用地?zé)崮転?00億千瓦時，并且地?zé)衢_發(fā)利用量以每年近10％的速度增長。全國已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡⒁詵|南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局。

現(xiàn)如今我國北方城市冬季取暖仍以煤為主要能源，其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、粉塵等對空氣環(huán)境造成的污染日趨嚴(yán)重，成為困擾城市居民的一大問題。然而，使用地?zé)岵膳到y(tǒng)則可直接傳遞熱量，絕不會對空氣造成污染。尤其是在改造傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過熱交換器，地?zé)崴疅o須直接進(jìn)入通暖管道，只留干凈的水在管道中循環(huán)，基本解決了腐蝕、結(jié)垢的問題。 而地?zé)豳Y源可開發(fā)過量開采或超采，會zui終導(dǎo)致資源枯竭和隨之發(fā)生地面沉降、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題。

多數(shù)認(rèn)為，地?zé)豳Y源是可再生能源資源，但同時又是有限的資源，其補(bǔ)給的過程是極其緩慢的。隨著地?zé)崾袌霾粩嗤貙挘_發(fā)效益日趨顯著，大量開采地?zé)崴?，實際開采水量已大大超過地?zé)崽锟晒╅_采的zui大生產(chǎn)容量,引起水位逐年下降，有的地方已出現(xiàn)資源枯竭，嚴(yán)重影響到可持續(xù)開發(fā)。因此地?zé)豳Y源的可持續(xù)發(fā)展是很要必要要的，這不僅僅會對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用而且還會對人們的生活水平起到巨大的提高。干熱巖（HDR），也稱增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS），或稱工程型地?zé)嵯到y(tǒng)，一般是指溫度大于200℃、埋深達(dá)數(shù)千米、內(nèi)部不存在或僅有少量地下流體（液體）的高溫巖體。這種巖體的成分變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入巖為主, 但也可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。

溫泉井物探哪家好地埋管換熱器陣列的熱影響

讓我們來看一個示例，其中演示了地?zé)徇^程模擬所需的一些功能。下面這個模型求解了一個地質(zhì)區(qū)域中安裝的淺層地?zé)嵫b置周圍的熱傳遞。這個區(qū)域劃分為多個部分，表示各層xing質(zhì)不同的地質(zhì)層。還考慮了季節(jié)溫度變化對地表的熱影響。

一個 135 米深位于層狀基巖的 3*3 地埋管換熱器 (BHE)陣列。每個地埋管換熱器全年提取的熱量為 20 W/mK。60-70 米為含水層，其中含有地下水，產(chǎn)生水平對流的熱傳遞。右圖顯示陣列中間三個地埋管換熱器的地埋管壁溫度。由于散熱器之間會發(fā)生熱交互，中間地埋管換熱器的溫度（綠線）低于其他兩個換熱器溫度。在含水層區(qū)域，由于中間地埋管換熱器向上發(fā)生熱交換，使其中水流向下的速度比其他兩個換熱器（紅線）中的快，使其溫度更低。

對地埋管換熱器的*影響進(jìn)行預(yù)測時，使用仿真模擬是必要的，這樣可以檢查管道是否凍結(jié)。zui簡單的快速模擬地埋管換熱器的方法是忽略地埋管內(nèi)的發(fā)熱和傳熱，并在管壁上施加適當(dāng)?shù)臒嵬窟吔鐥l件。由此，地埋管成為一個局部的散熱器，熱量將通過它傳遞。如果在某個位置安裝了多個地埋管換熱器，則換熱器可能會在啟動一段時間后才傳遞熱量。尤其是，如果含水層中有地下水，則地埋管中將發(fā)生熱傳遞。這種熱交互會導(dǎo)致整個地?zé)嵯到y(tǒng)效率明顯降低。另一方面，地下水的流動也提高了熱回收率。地質(zhì)數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確，預(yù)測才可靠。

干熱巖主要用來提取其內(nèi)部的熱量，因此其重要的工業(yè)指標(biāo)是巖體內(nèi)部的溫度。開發(fā)干熱巖資源的原理是從地表往干熱巖中打一眼井（注入井）,封閉井眼后向井中高壓注入溫度較低的水，產(chǎn)生非常高的壓力。在巖體致密無裂隙的情況下, 高壓水會使巖體沿大致垂直于zui小地應(yīng)力的方向產(chǎn)生許多裂縫。若巖體中本來就有少量天然節(jié)理，這些高壓水使之?dāng)U展成更大的裂縫。當(dāng)然，這些裂縫的方向要受地應(yīng)力系統(tǒng)的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴(kuò)大，并相互連通，zui終形成一個面狀的人工干熱巖熱儲構(gòu)造。在距注入井合理的位置處鉆幾口井并貫通人工熱儲構(gòu)造，這些井用來回收高溫水、汽，稱之為生產(chǎn)井。注入的水沿著裂隙運(yùn)動并與周邊的巖石發(fā)生熱交換, 可產(chǎn)生溫度高達(dá)200-300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構(gòu)造的生產(chǎn)井中提取高溫蒸汽, 用于地?zé)岚l(fā)電和綜合利用。利用之后的溫水再通過注入井回灌到干熱巖中，從而達(dá)到循環(huán)利用的目的。地?zé)嵯到y(tǒng)根據(jù)成因分析，可分為：中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)；中低溫對流型地?zé)嵯到y(tǒng)；高溫對流型地?zé)嵯到y(tǒng)；高溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)等四種類型。在自然界，單一類型少見，往往是復(fù)合型的。這是一類主要埋藏在大中型沉積盆地之中（如渤海灣、松遼、蘇北、四川、鄂爾多斯等盆地）的地?zé)豳Y源，能源潛力巨大。陳墨香（1988）基于渤海灣盆地地?zé)嵫芯?，確定了中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)。據(jù)估算，我國10個主要沉積盆地的可采資源量可達(dá)到18.54×108t標(biāo)準(zhǔn)煤的量級。目前北京、天津、西安等大中城市及廣大農(nóng)村開發(fā)利用的主要就是這類地?zé)豳Y源。                           

基于我們近年來對于雄縣地?zé)崽锏脑敿?xì)研究，我們注意到這類傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)也可能有局部的對流，因而也會有傳導(dǎo)—對流這樣的地?zé)嵯到y(tǒng)。

雄縣位于牛駝鎮(zhèn)地?zé)嵯到y(tǒng)的西南部，在渤海灣盆地的北部，全區(qū)524km2皆賦存地?zé)豳Y源，地?zé)衢_發(fā)主要是新近系砂巖孔隙熱儲和基巖巖溶裂隙熱儲，其中薊縣系霧迷山組熱儲分布范圍廣，厚度大，巖溶裂隙發(fā)育，滲透性好，是整個地?zé)崽飠ui重要的熱儲。

熱源與水源

雄縣地?zé)嵯到y(tǒng)位于渤海灣盆地中，熱源由兩部分構(gòu)成，即地殼放射性元素產(chǎn)生的熱量和來自上地幔的熱。由于地處裂谷盆地核心部位，地殼較薄，因而地幔熱源比例較高，是我國東部熱盆中典型的中低溫傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)。地?zé)崴饕墙邮艽髿饨邓a(bǔ)給，由于遠(yuǎn)離補(bǔ)給區(qū)，補(bǔ)給速度比較慢。