关中盆地地热资源赋存规律及开发利用关键技术 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《关中盆地地热资源赋存规律及开发利用关键技术》系统阐述了陕西省关中盆地地热资源赋存规律，评价了地热资源总量和可采资源量，通过多学科、全方位创新性研究，揭示了盆地地热流体三大系统赋存环境、水动力、水化学和同位素特征；完善了盆地新生界层序及构造体系，重新厘定了地热储层的岩性、岩相及分布特征；查明了盆地地温时空变化规律，建立了盆地地热数据库和三维可视化模型；建立了一套预测地热流体水源、水量、水头和水质的参数公式；设计了地热尾水回灌系统，实现了盆地深层孔隙型地热尾水工业性回灌。
　　《关中盆地地热资源赋存规律及开发利用关键技术》可供从事水文地质、环境地质、同位素地球化学、地热能等领域科研人员和高等院校本科生、研究生参考。

内页插图

目录

前言

第一章 地热资源赋存的地质条件
第一节 自然地理
第二节 地层岩性
第三节 地质构造
第四节 水文地质

第二章 地热资源赋存规律研究
第一节 地热储层
第二节 地温场
第三节 地热流体赋存特征
第四节 水文地球化学特征
第五节 同位素特征
第六节 地热流体动态特征
第七节 地热资源形成模式及分布

第三章 地热资源评价
第一节 地热资源量
第二节 地热流体资源量

第四章 地热资源勘查技术
第一节 水化学同位素技术
第二节 地热信息系统数据库建设技术
第三节 关中盆地三维可视化技术

第五章 地热资源开发利用关键技术与工程实践
第一节 地热资源开发利用区划及方向
第二节 岩溶热水开发利用技术
第三节 咸阳斜坡热水开发利用技术
第四节 西安、固市凹陷开发利用技术
第五节 秦岭山前斜坡开发利用技术

第六章 地热资源开发利用及对环境的影响
第一节 地热开发对水环境的影响
第二节 对土壤环境的影响
第三节 生物环境
第四节 地热开发对温度的影响
第五节 地面形变

第七章 地热开发区地质环境保护的回灌技术
第一节 地热水回灌技术思路及工程实践
第二节 地热尾水回灌试验分析
第三节 地热水回灌物理堵塞多级过滤技术

结论
参考文献
图版

前言/序言

　　关中盆地蕴藏着丰富的地热资源，早在西周时期，著名的临潼骊山华清池温泉、蓝田汤峪温泉和眉县汤峪温泉就已被古人用于医疗洗浴、旅游观赏。1972年在蓝田县石门汤附近的陕西省汤峪疗养院凿成盆地内的第一眼地热井，深度627m，水温57℃。之后的20世纪80年代，地热水开发利用年成井数量2～8眼，各类热水井累计增至53眼，主要分布在蒲城、大荔、合阳、西安、长安等地，零星分布在眉县汤峪、蓝田汤峪。地热井水温在25。56℃之间，相对较低，热水主要用于洗浴、生活饮用和工业生产。到2007年关中盆地地热井已经有302眼，地热水井口温度最高达120℃，最大自流量306m3/h，地热开发利用取得了显著的经济、社会和环境效益。
　　为此，多年来国家有关部门、地方政府和各地勘单位、高校、企业等先后投入了大量人力和财力，在关中盆地开展了不同程度的地热资源的调查、勘查、成井工作，陕西省地质环境监测总站、陕西省地质调查中心、陕西省地矿局第一水文地质队（陕西工程勘察研究院）、陕西省煤田地质局一八六队、西安市水务局、咸阳市国土资源局以及绿源公司等，完成了大量的地热井论证和钻井工程，不仅积累了丰富资料，而且为进一步研究奠定了基础，其中，陕西省地质环境监测总站、陕西省地质调查中心联合组成课题组，历时10年在关中地区开展地热资源研究，研究工作大致可分为3个阶段：
　　2004～2005年研究起步阶段。这期间课题组完成中国地质调查局和陕西省国土资源厅下达的“陕西省关中盆地地热资源调查评价”项目（编号：1212010535416），基本查明关中盆地地质构造、热储结构及地热资源的分布、形成条件和赋存规律，研究了地热资源开发利用与环境保护问题，为关中盆地地热资源开发利用提供了科学依据。
　　2006～2009年为典型地段地热地质调查以及地热井施工阶段。课题组主持完成10余个重点地段地热地质专题研究，并完成9个探采结合孔实践，完成了地热流体化学特征、同位素特征的取样分析、研究；建立了全区地热动态观测系统。同时完成了“关中盆地地热资源开发利用对环境影响评价”（陕财办建[2006]303号）专题研究，于2009年11月提交了《陕西省关中盆地地热资源调查评价报告》的成果报告。
　　2010～2012年为地热尾水回灌试验、地热动态研究阶段。针对西安市区地热流体高强度开采引起的水位普遍下降、热水井出水量减小、尾水排放的环境污染等难题，根据课题组的建议.2010年11月，陕西省国土资源厅下达了“西安地区地热水回灌及动态观测”（陕国土资环发[2010]35号）项目。通过开展地热尾水回灌试验，查明西安主要开采热储层的尾水回灌特性，为大范围推广地热尾水回灌提供技术依据和示范工程，建立起地热水动态监测示范站，为地热资源可持续利用、合理开发、科学管理提供了依据。
　　通过上述3个阶段的长期调查研究，获得了一系列成果：
　　1）首次探明了关中盆地地热资源总量及开采资源量，全面系统地划分了地热流体三大系统，在国内率先开展全盆地地热资源全面系统的研究。
　　a）关中盆地热储层体积内储存的总热量为3.23×1018kca10，相当于标准煤4.61×1011t，可利用热量1930.58×1015kcal，相当于标准煤275.8×109t。依据关中盆地地质构造特征、热的运移方式等，把关中盆地地热资源的形成模式分为：垂向热对流型、水平热对流型和热传导型。
　　b）通过地热流体赋存环境、水动力特征、水化学和同位素特征等，将关中盆地地热流体形成划分为三大系统：渭北地区开放或半开放型岩溶热水系统；秦岭山前开放与半开放构造裂隙型地热流体系统；盆地中部相对封闭型新生界孔隙裂隙型地热流体系统。其中：渭北碳酸盐岩溶隙裂隙型地热流体开采资源量50.76×104m3/d，秦岭山前构造裂隙型地热流体开采资源量0.288×104m3/d，盆地中部的新生界孔隙裂隙型地热流体开采资源量43.9×108m3。
　　2）在渭北黄土塬地热开发空白区，成功开发出岩溶热水。深埋岩溶区岩溶热水成功开发，不仅为广大黄土塬区岩溶热水开发利用起到示范作用，同时为关中盆地基底构架以及岩溶热水与盆地新近系热水关系提供了第一手科学依据资料。
　　3）首次查明关中盆地中部地温与深度在垂向上呈线性渐变的规律。经多方法实验、实测，研究数据表明，随着深度的增加，地温逐渐增加，在现有研究深度4000m内，没有明显盖层、热储层之分，打破了地温垂向上突变的传统认识。
　　4）首次建立了关中盆地地热数据库和三维可视化模型，为地热数据实时更新、可视化模型不断完善提供了平台。
　　5）深层孔隙型地热尾水回灌实现了历史性突破。首次开展了基于水文地球化学模拟、室内堵塞模拟、现场回灌试验相结合的方法对深层孔隙型地热尾水回灌堵塞机理的系统研究，创新研制了适用于关中盆地深层孔隙型地热尾水回灌，包括加压、过滤、化学除垢等方法工艺的地热尾水回灌设备系统，破解了长期困扰地热回灌效果的难题，具有重要的理论和现实指导意义。
　　本书是在集体讨论的基础上，课题组成员分别执笔完成的。各章执笔人：前言金海峰、李锋、刘方，第一章李成、金海峰，第二章李锋、金海峰、杨友运、宋巧莲、张培栋，第三章穆根胥、李成、赵智强，第四章金光、李成、马致远，第五章穆根胥、金海峰、李锋、闫文中，第六章刘建强、陈建平，第七章刘建强、穆根胥、金海峰，结论刘方、闫文中。最后由穆根胥、李锋统编、定稿。陕西省地质环境监测总站闫小灵、王兴安，陕西省地质调查中心王克、李益朝、高丽，陕西工程勘察研究院李稳哲、李阿俐、郭振汉、张晓霞、梁元申、薛常水等参加了项目野外调查和资料整理等技术工作。
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