大地热流

摘要： 通过对珠江口盆地白云凹陷108口钻井的地温数据(BHT、MDT、DST)进行校正、分析,以点到面重构白云凹陷的现今地温场,再结合地质与地球化学资料,正演恢复白云凹陷烃源岩的热演化史及生烃史。研究结果显示:(1)白云凹陷具有变地温场,地温梯度分布在35~60°C/km之间,呈现出南高北低的分布特征。(2)受控于白云凹陷变地温场作用,白云凹陷不同洼陷烃源岩热史不同,主洼文昌组烃源岩处于高成熟至过成熟阶段,东洼、西洼和南洼文昌组烃源岩处于成熟至高成熟阶段。(3)在垂向上,白云凹陷高变地温场导致烃源岩具有高热快熟的演化特征,随地温梯度升高,烃源岩成熟门限快速变浅、生烃窗口变窄。(4)白云凹陷不同洼陷具有差异生烃特征,主洼文昌组烃源岩干酪根生油气早,生油阶段主要在23.03 Ma以前,生气阶段在33.9~10.0 Ma;东洼、西洼、南洼烃源岩埋藏浅,生烃较晚(23.03 Ma以来),油气共生。

摘要： 温泉是地热资源的直接显示。本文通过收集中国大陆温泉数据,对温泉分布进行了分区,并从热岩石圈厚度、莫霍面深度、岩石圈热结构和居里面深度等角度出发,揭示了温泉分布与深部热背景之间的联系。以泉水温度为依据将温泉定义为低温泉(25°C≤T<50°C)、中温泉(50°C≤T<75°C)和高温泉(T≥75°C)。根据大地构造、区域地理和地热域分区结合温泉分布特征将中国大陆划分为西北、北方、青藏-三江、扬子和东南5个温泉区。温泉主要分布在深部热背景较"热"的地区,具有较薄或极厚的热岩石圈厚度、较浅或极深的莫霍面深度、拥有"热壳"或/和"热幔"的岩石圈热结构以及较浅的居里面深度等特征。相比于中、低温泉,高温泉需要更"热"的深部热背景。而在中等偏厚的热岩石圈厚度、中等偏深的莫霍面深度、非"热"的壳幔结构和较深的居里面地区也存在较少以中低温为主的温泉。温泉的产生和温度受中—新生代以来的构造热事件控制,形成青藏-三江温泉区和东南温泉区内高温泉大量发育的特征。高温泉的形成分布一定程度上揭示了中国大陆存在大量的隆起山地型地热资源,可作为未来地热勘探开发的重要目标。

摘要： 四川盆地地热资源类型多、储量大,可利用总量位居全国第3位,具备地热资源开发利用的基础。为进一步明确盆地的热体制对区域地热能资源评估的作用,根据四川盆地内钻井的基本地热参数与盆地构造演化过程,系统研究了盆地热流分布及主控因素、热储系统类型以及有利地热资源分布。研究结果表明:①四川盆地沉积地层的热结构分为3种,分别为受控于基底热流背景与裂陷槽岩石热导率差异的加里东阶段热结构;受控于峨眉大火成岩省玄武岩喷发及盆地拉张作用的海西阶段热结构;受盆缘强烈造山运动形成的中新生代热结构。②提出了震旦纪—早寒武世与晚二叠世—中三叠世封闭型层控热储系统与开放型断褶热储系统2类、3种热储系统类型。③明确了断裂带深循环地热资源、强构造背景下的异常高温地热资源与早期深埋地热资源3类有利地热资源类型及其优势分布区。结论认为,四川盆地地热资源勘探开发潜力巨大,取得的认识对四川盆地地热资源的勘查与评价具有重要的促进和推动作用。

摘要： 基底构造探测对地热成因机理研究十分重要.对近期完成的区域重力测量数据开展了场源边缘检测和密度界面反演等处理,获得了延庆盆地新生界基底形态及断裂展布特征.同时收集钻孔测温和热导率资料计算了17眼钻孔的大地热流,分析了热流异常及其构造成因,得到结论如下:(1)延庆盆地的基底形态为“一凸四凹一单斜”,即东五里营凸起、姚家营凹陷、张老营凹陷、田宋营凹陷、卓家营凹陷、康庄—沈家营单斜带.延庆盆地由2条NE向断裂控制,6条近SN向断裂连通山区补给区并切割NE向断裂,构成纵横交错的浅部断层网络.(2)延庆盆地大地热流平均值为65.8±13.0 mW·m^(-2),略低于渤海湾盆地热流均值,相对高热流区有两处,一是康庄—沈家营断裂和靳家堡断裂交汇区,二是西卓家营凹陷和东五里营凸起之间的过渡带.(3)延庆盆地地表热流异常主要与蓟县系碳酸盐岩高热导率地层分布及其厚度变化、多体系浅部断裂组合控制地下水热活动促使热流再分配有关,盆地北缘佛峪口—黄柏寺断裂发育和燕山期花岗岩侵入影响较小.

摘要： 周口凹陷区有着丰富的地下热水资源.根据69个地热钻孔资料和实测热导率资料分析了周口凹陷区地温场特征及其影响因素,地温梯度变化在2.77～3.94°C/100 m之间,平均地温梯度为3.36°C/100 m,大地热流密度在43.6811～64.5884 mW/m2之间,平均大地热流密度为55.7240 mW/m2.周口凹陷区是一个中温型地温场,地温梯度和大地热流密度具有凸起区较高、凹陷区较低的特点,大地热流值与地温梯度分布规律相一致;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷区内温度高,凸起和隆起上的温度低.基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水等因素决定了该凹陷区总体地温特征.

摘要： 东濮凹陷的主要热储包括新近系明化镇组、古近系馆陶组及东营组碎屑岩和奥陶系碳酸盐岩,已有的研究缺少每套热储的温度分布的研究,制约着该凹陷地热能勘探开发的评价。因此,本文以地温梯度、大地热流和岩石热物性参数为基础,利用一维稳态热传导方程计算得到研究区馆陶组顶部和底部的热储温度,其顶面温度在63°C~106°C,西部斜坡带、西部次凹和中央隆起带温度较高,东部次凹和兰聊断裂带温度较低;底面温度在65°C~120°C,具有南部热储温度高于北部的特征。馆陶组砂岩含量高、孔隙度及渗透率高,可以形成几类热储,发育有中–低温型地热能,是开发中–低温砂岩型地热能的理想场所。本文的研究成果可以为东濮凹陷馆陶组的地热能勘探开发提供重要的热储信息。

摘要： 本文以焦家金成矿带矿区为研究对象,通过收集矿区钻孔及测温孔资料,利用Comsol数值模拟软件,对矿区部分区域的地温场进行三维数值模拟.结果表明:地温模拟值与实测值的相对平均误差为4.92％,相关系数在0.99以上,与实际情况基本吻合.此外还探讨了人为抽水对地温场的影响,为矿区的开采和热害防治提供参考依据.

摘要： 干热岩是一种清洁的可再生地热资源,随着干热岩的开发利用技术日趋成熟,显示出了其巨大的利用价值.干热岩地热资源潜力评估是进行开发利用的基础工作.本文是在充分研究山东省地质构造背景的基础上,通过野外勘查取样和搜集整理地热参数数据,根据浅部温度资料向地壳深部推算的方法,估算出山东省不同区域3～10 km深度范围的温度.利用体积法估算出了山东省3～10 km深处的干热岩地热资源量.结果 显示,山东省3～10 km深度范围内干热源资源量总计为2.63×1023J,合8.97×1012t标准煤,现阶段可利用干热岩资源量按2％的可开采资源量计算,即合1794.4×108t标准煤,大约是全国能源消耗总量的37倍,开发利用潜在价值巨大.

摘要： 通过对岩石热物性参数及井温实测,叠合计算得到的郯庐断裂带(安徽段)地温梯度介于2.00～3.75°C/100m、大地热流值变化范围50～100 mW/m2,均呈中部高南北低趋势,地温场、热流场的异常分布格局极具相关性.运用地球系统科学分析表明:研究区地热资源受郯庐断裂带构造控制,热源来自地幔热流、地壳热流(岩石放射性生热)、岩浆活动的残留热、热流体对流热和断裂活动生热.受郯庐断裂带构造的影响,大地热流异常区的低温地热资源(20～90°C)沿主干断裂走向呈规律性分布,地下水深部循环过程中受热源影响,δD、δ18O同位素值因分馏作用随温度降低而变小.温泉中的3H测试均值为2.97,地下热水的3H测试值多数小于2.0 TU,表明地热流体为1950年以前补给的地下水.

摘要： 大地热流是表征地球内部热状态的重要参数,也是是进行岩石圈热结、地球动力学研究和区域地热资源潜力评价的必要参数.胶东半岛位于华北卡拉通东部,西侧以郯庐断裂带为界与鲁西地块相隔,南侧为苏-鲁超高压变质带,构造位置显著;研究其大地热流有助于揭示胶东半岛中新生代的构造活动过程及机制.本文通过深孔连续稳态测温及岩芯热物性参数测试计算得到了胶东半岛高精度的大地热流数据，其地表热流值为73.24±6.18mW m-2，这是首次在胶东半岛开展的与位于苏鲁造山带的中国大陆科学超深钻主孔（CCSD MH）热流值75mW m-2相近，而高于胶东半岛浅孔测温热流数据平均值56.3mW m-2，也高于华北卡拉通东北的平均热流值64mW m-2；这主要受控于中生代以来郯庐断裂大规模的左行走滑运动有关，即胶东半岛在深部岩石圈热结构仍与苏鲁大别造山带相似。

摘要： 本研究试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.如果分析结果表明不同地区的亮温与热流值的关系具有比较一致的规律,则可以推论:卫星红外亮温与大地热流值是较显著相关的,应用卫星红外遥感技术有可能观测到地下的热流异常信息.相反,如果分析结果显示亮温与热流值的关系比较混乱,则可以认为应用卫星红外遥感技术不一定能观测到地下的热流异常信息.

摘要： 单位时间内,从地球内部向外流经单位面积的热量叫做大地热流密度,也叫大地热流.大地热流是一个综合性的参数,它比其它地热参数(如温度、地温梯度)更能确切地放映一个地区地热场的特征.是地球内热在地表作为直接的显示,同时又是能反映发生在地球深处的各种作用过程同能量平衡的宝贵信息.本文收集了全国1979-2002年公开和未公开发表的大地热流数据1183个测点的1271个热流数据及其一些相关的参数(如温度、地温梯度、放射性元素测试和岩石热物理性质的测试表等),建立了大地热流数据库,并对数据进行了初步的分析处理.

摘要： 根据湖北省大地热流和各地热田地热地质背景,综合分析研究湖北省地温场特征.研究表明:湖北省大地热流分布不均,最小值为41mW/m2,最大值为69mW/m2,平均值53.7mW/m2,基本呈现出"南高北低,东高西低"的特征,且与莫霍面的相对埋深存在负相关关系.省内隆起山地型地热地温场特征为受断裂构造控制,其各向异性特征明显;平面上,山地地温和地温梯度较低,只在地热田范围内,有地热异常,且地温向四周扩散降低,在地热田外围温度恢复正常;剖面上,在热储层温度较高,穿过热储层后,温度降低.沉积盆地型地热地温场受区域地质构造的控制,温度随着深度的增加而增高。

摘要： 华北克拉通的东部一直以来被认为受到强烈减薄,热流值约为69mW/m2;而华北克拉通的西部鄂尔多斯盆地通常被认为具有稳定陆内克拉通的性质,并未受到华北克拉通东部减薄的影响,其热流值也要偏低,约为62mW/m2.该研究区域的大地热流值约为68~92mW/m-2，算术平均值为81mW/m-2。由于鄂尔多斯盆地陕北斜坡内构造型式单一，地层产状平缓，各处的地层岩性相差不大，因此岩石热导率对大地热流的分布并未产生太大影响，而是主要由地温梯度的分布情况所决定。研究区内的大地热流的分布情况与地温梯度的分布情况相似，即高地温梯度处热流值高，低地温梯度处热流值低，同样表现为研究区的东部及北部较低，中部及南部较高，呈单斜式由东北向西南方向逐步升高。

摘要： 珠江口盆地是中国南海北部最大的中新生代沉积盆地，由于其良好的油气资源前景而备受关注，2006年，珠江口盆地白云凹陷荔湾3-1深水扇气田的重大发现拉开了中国深水油气勘探的序幕。盆地的现今地温场特征与盆地所处的大地构造位置有关，是构造作用的综合反映，地温场通过提供能量、改变岩石力学性质来制约和影响岩石圈的变形与演化，同时也是影响分布于烃源岩中的分散有机质生成油气关键因素。对现今地温场进行研究，可以了解盆地内烃源岩现今的受热状态和生烃状况，对评估盆地(或凹陷)的油气潜力具有重要意义。刻画地温场的物理量主要包括地层温度、地温梯度和大地热流分布特征等，其中地温梯度和大地热流基于地层温度的确定。针对钻井井底温度(BHT)一般低于地层真实温度的情况,本文对珠江口盆地16口钻井的BHT数据进行了校正,并根据校正后的温度数据采用最小二乘法新增计算了16个地温梯度及大地热流数据.除此之外,结合前人发表数据,绘制了珠江口盆地最新地温梯度等值线图及大地热流等值线图,并分析了盆地现今地温场特征及成因.

摘要： 本文通过回顾历届全球热流数据汇编，特别是梳理了最近20年来的研究成果，对全球热流数据汇编与解释、大陆和海洋热流研究中的若干关键问题及地球热收支等方面进行了评述，以期为同行介绍全球热流研究的现状与相关进展，虽然基于实测热流数据和可行的数据外推原则，目前基本弄清了全球热流分布格局，获得了各代表性地质构造区的基本热流特征，但洋中脊的地下水循环及大洋热流理论模型中的参数选取等也存在分歧，在利用全球热流相关数据时，需明确上述问题。特别是，热流测点空间分布还严重不均，一些重要的地质构造区仍缺乏关键的热流数据。热流数据实测的基础性工作今后还需进一步加强，只有构建基本的地热观测体系，才能更全面深入地揭示地球热流特征。

摘要： 为了探讨地源热泵土壤热平衡问题对土壤温度分布及生态环境的影响，在分析土壤热平衡问题产生原因的基础上，以一管群阵列为例，通过模拟计算探讨了不同负荷不平衡率下地下土壤温度的分布特征及其变化趋势，分析了土壤热平衡对大地热流及生物生长的影响，并提出了解决热失衡问题的方案，所得结论与方法可为地源热泵的健康发展提供参考。

摘要： 地热资源是一种宝贵的清洁矿产资源,属于新能源家族中重要成员之一.地热资源的形成严格受地质构造控制.随着我国能源勘探工作重点的西移,在鄂尔多斯盆地特别是在其周缘断陷盆地中发现了储量丰富的中-低温地热资源,但是,对其形成机理与属性研究却明显不足,在一定程度上制约了该地区地热资源的广泛利用.本文在总结研究鄂尔多斯及其周缘断陷盆地地质构造特征的基础上,系统全面地总结了地质构造和地热研究成果,定性分析了大地热流、地温梯度和地温场分布与地质构造的关系.

摘要： 一个地区壳、幔两部分热流量的配分及组成关系决定了岩石圈的热结构，它与区域构造活动有关。通过建立四川盆地分层地壳模型，并计算出了四川盆地地幔热流及其分布情况。还对四川盆地“热”岩石圈厚度进行计算。研究结果表明：四川盆地低地幔热流，厚“热”岩石圈的热结构特征表明其具有典型的克拉通盆地的热属性，而地温场明显的横向差异，又体现了稳定克拉通盆地周缘益加了前陆盆地的构造-热属性。松潘-甘孜地块较高的地慢热流表明，四川盆地对青藏高原东部深部物质逃逸流动所起到的阻滞作用不仅仅局限于地壳尺度，很可能扩展到整个岩石圈，甚至到达整个上地幔。

摘要： 本发明涉及一种免提式利用低温地热流体的方法及地热能提取装置，利用复合二甲氧基甲烷和复合二乙氧基乙烷的混合液做为取热工质，通过取热工质的气液相变提取地热能并通过热交换的方式实现地热能的利用。本发明在对相对低温的浅层地热能采集利用时，可以避免其换热器深埋难题和地热流体回注难题，降低地源热泵系统的工程投资和维护运营及能耗成本。

摘要： 开式循环地热电站排放废地热流体方法及所用消声器，其包括一个腔室，地热流体在该腔室中闪蒸，释放出地热蒸汽如水蒸汽和不凝结气体，并产生富含矿物质的囟水。该腔室具有让囟水流出的下部出口，和让地热蒸汽流出的上部出口。热交换器与上部出口相连，其具有接受地热蒸汽的第一部分，和容纳工作流体的第二部分。工作流体用地热蒸汽热量汽化。冷却的地热蒸汽在上述第一部分产生低pH值凝结液和不凝结气体。由下部出口流出消声器的囟水与低pH值凝结液和不凝结气体混合，形成废液。废液可注入回注井。

摘要： 本发明公开了一种抑制地热井筒内壁地热流体中碳酸钙垢产生的阻垢剂，包括由聚马来酸酐、聚天冬氨酸换热聚丙烯酸组成的溶液。所述的溶液中聚马来酸酐、聚天冬氨酸、聚丙烯酸的体积比为(0.5‑1.5):(0.5‑1.5):(3.0‑5.0)。采用本污垢防阻滞剂解决了地热井筒内壁形成碳酸钙垢堵塞井筒的问题，环境污染小。

摘要： 本发明涉及一种免提式利用低温地热流体的方法及地热能提取装置，利用复合二甲氧基甲烷和复合二乙氧基乙烷的混合液做为取热工质，通过取热工质的气液相变提取地热能并通过热交换的方式实现地热能的利用。本发明在对相对低温的浅层地热能采集利用时，可以避免其换热器深埋难题和地热流体回注难题，降低地源热泵系统的工程投资和维护运营及能耗成本。

摘要： 由高压地热流体所产出的电力，是通过将流体分成高压蒸汽和高压盐水，使高压蒸汽在高压透平发电机中膨胀，用以产生电力和热废蒸汽，并且将液体与热废蒸汽分离，从而产出比高压蒸汽力压力和温度低的压力和温度下的干燥热废蒸汽。如此分离出的液体和高压盐水在闪蒸室中结合，其产出与干燥热废蒸汽相结合的蒸汽，它在较低压力透平机中膨胀、用以产生附加电力。最好是，用一些高压蒸汽在其在低压透平发电机中膨胀之前来将干燥热废蒸汽和由闪蒸室产生的蒸汽再加热。

摘要： 以高压地热流体运作的地热电站包括前级分离器，将流体分成二个通路，前级汽轮机在高压汽通路。二级分离器将耗热的高压汽分成汽和液部分。前级热交换器响应高压液部分和汽部分，将热传给汽部分，产生低压汽及冷高压液。至少一个电站单元包括低压汽轮机；冷凝器/蒸发器含有机流体，接受耗热后低压汽并将它变成凝结物且蒸发有机流体；有机蒸汽轮机响应冷凝器/蒸发器产生的蒸发有机流体；凝结器将热有机蒸汽凝结成液体；预热器加热液体。

摘要： 本发明公开了一种大地热流测量装置，包括：将探杆插入陆上沉积物后，利用测温电路板控制加热丝对探杆周围的沉积物进行加热，并采集不同高度处温度传感器的温度数据，上位机根据温度数据计算大地热流值，能够免于钻孔且能够进行大地热流的长期稳态监测，降低测量成本，提高测量精度，而且便捷、高效，解决了现有依赖于陆上钻孔条件的大地热流测量技术存在的测量成本高、空间分布不均且为短期非稳态测量导致测量误差大的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种基于重磁界面反演的大地热流估计方法，该方法包括(S1)利用改进后的Parker‑Oldenburg界面反演算法对重磁数据进行反演得出居里面和莫霍面，所述莫霍面和居里面的反演算法分别为：其中，h0为上下界面的平均深度，Δh2和Δh1为上下界面与平均深度的差值，s为迭代步长，ρ0为地表地质介质的剩余密度，ω为圆波数，F[]为重力异常的傅里叶变换，Δg为重力异常，G为万有引力常数，a为密度随深度变化指数；Δz为磁异常，μ0为真空中磁导率，b为磁化率随深度变化指数；(S2)利用居里面和莫霍面对地热靶区进行评价。通过上述方案，本发明达到了增强了界面反演的精度和分辨率，并提高了计算效率目的，具有很高的实用价值和推广价值。

摘要： 本发明公开了一种大地热流测量装置，包括：将探杆插入陆上沉积物后，利用测温电路板控制加热丝对探杆周围的沉积物进行加热，并采集不同高度处温度传感器的温度数据，上位机根据温度数据计算大地热流值，能够免于钻孔且能够进行大地热流的长期稳态监测，降低测量成本，提高测量精度，而且便捷、高效，解决了现有依赖于陆上钻孔条件的大地热流测量技术存在的测量成本高、空间分布不均且为短期非稳态测量导致测量误差大的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种基于重磁界面反演的大地热流估计方法，该方法包括(S1)利用改进后的Parker‑Oldenburg界面反演算法对重磁数据进行反演得出居里面和莫霍面，所述莫霍面和居里面的反演算法分别为：其中，h0为上下界面的平均深度，Δh2和ΔH1为上下界面与平均深度的差值，s为迭代步长，ρ0为地表地质介质的剩余密度，ω为圆波数，F[]为重力异常的傅里叶变换，Δg为重力异常，G为万有引力常数，a为密度随深度变化指数；Δz为磁异常，μ0为真空中磁导率，b为磁化率随深度变化指数；(S2)利用居里面和莫霍面对地热靶区进行评价。通过上述方案，本发明达到了增强了界面反演的精度和分辨率，并提高了计算效率目的，具有很高的实用价值和推广价值。