地热第4课-干热岩讲述.ppt

目 录 五、干热岩勘查开发关键技术 四、我国干热岩资源分布及潜力 六、EGS的未来 一、基本概念 三、国际EGS工程 二、干热岩的特点 未来10-15年，EGS投入商业性运营 至2050年EGS提供美国10万兆瓦的基本负荷发电量。 美国MIT报告提出： 装机量（MWe） 电价（美分/kWh） 四井模式，开采最大流量为80L/s情况下电价与装机容量关系图 1 干热岩开发利用前景 装机量（MWe） 市场电价 EGS工程折算电价 EGS装机量 电价（美分/kWh） 时间（年） 注：四井模式（一个注水、三个开采），开采最大流量为80L/s，热提取率每年下降3%，垂向1km储层开采时间为6年后重新激发。 50年EGS示范工程总发电量和平均电价曲线 2 我们的目标 让我们携手 创造更加清洁的世界! guilingw@163.com 长期 无处不在 深度3-10km 目前技术条件 中新生代酸性岩体 有覆盖层 大地热流高 居里面深度浅 地温梯度大于40℃/km 深度3-5km 2 干热岩的埋藏特征 早中燕山期以来中酸性侵入岩体分布区（红色标注） 中生代以来主要酸性侵入岩体分布区（红色标注） 3 注：利用热流数据973个 大地热流空间变化与居里面埋深 居里面深度温度为578℃.大陆地区最浅为17km. Ⅰ-Ⅰ剖面（3560km）（喀什-谷露-阳江） 谷露、阳江、漳州、腾冲、咸阳均位于大地热流值高且居里面埋深浅的地方，同时这些点附近都伴随着新生代以来的新的活动断裂，是典型的地热显示区，为我们干热岩研究的重点研究靶区 Ⅱ-Ⅱ剖面（1370km）（北海-福州） 赤峰、五大连池属于大地热流值偏小而居里面埋深较浅的部位，这些地方热流特别容易受构造运动和幔源热流的影响，虽然热流在地表没有足够的显示但一般具有较大的地温梯度，可能是干热岩潜在的开发靶区。 Ⅲ—Ⅲ剖面（3835km）（腾冲-五大连池） 咸阳、南京属于大地热流值高而居里面埋深大的地方，这些地方一般都具有第四系覆盖层较大，地温梯度较小的特点，深部热源向上传导在覆盖层因热导率变小而使热流聚集形成高热流特征 Ⅳ-Ⅳ剖面（4375km）(塔什库尔干-南京) 1、东南沿海热结构分析 4 重点地区深部热结构图 东南沿海地温梯度图 东南沿海为燕山期花岗岩，岩体放射性产热较大，占热流总量60%，5km深度温度可达195℃，盖层厚度300m。 * 东南沿海三维温度图 4km深度温度漳州165 ℃福州180 ℃ 18km深度温度福州555 ℃ 大田570 ℃ 基于热传导理论的温度场模型 180 165 555 540 570 135 羊八井地热田地温梯度在2300m以上逐渐增大，超过2300m后地温梯度逐渐减小；从大地热流来看幔源热流所占比例为53.7%。 2、西藏羊八井热结构分析 羊八井三维温度图 370 440 430 450 460 510 500 480 510 520 羊八井 羊八井 羊八井 目 录 五、干热岩勘查开发关键技术 四、我国干热岩资源分布及潜力 六、EGS的未来 一、基本概念 三、国际EGS工程 二、干热岩的特点 耙区定位 高温钻探完井 压裂，热储建造 监测：微震+应力+温度 1 关键技术 耙区定位 高温钻探完井 压裂，热储建造 监测：微震+应力+温度 1 关键技术 地温、大地热流（深部地温的测定和推算） 综合地球物理勘查技术（解译深部热结构） （MT、重力探测、航磁、地震、、、） 靶区评价指标体系 （温度、应力场、岩性、地层、水电） 干热岩可采资源潜力评估 (资源潜力评价模型) 靶区定位 钻井井控 欠平衡钻井技术 高温钻井泥浆技术 定向井技术 井压裂技术 高温固井技术 高温碎岩工具 高温地热钻采关键技术 压裂方案（根据储层应力状态确定压力大小、深度、时间） 压裂工艺（如何实现多储层激发） 化学激发技术（增加储层渗透性） 水力激发原理 压裂技术 压裂现场 SHmin SHmax Fracture orientation 裂隙产生方向 微震监测（地表、地下） 微震监测仪的布设 微地震的实时解译方法 微震事件与裂隙关系研究 微震对周围环境的影响 微震监测云 监测解译技术 微震接收器信号传输系统 温度、压力监测 （压裂过程中储层温度压力的实时监测） 高温井下监测探头 解译储层激发的深度 监测解译技术 温度突变点为储层结构流体段 10kg/s 5kg/s 5kg/s T Depth Fracture depth 储层应力状态监测（最大、最小主应力大小、方向） 岩体剖坏分析（剪切破坏）