华北赋煤区地热资源富集模式及开发利用方向

作     者：庞忠和 段忠丰 PANG Zhonghe;DUAN Zhongfeng

作者机构：中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2024年第52卷第9期

页      面：14-22页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 070801[理学-固体地球物理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 081501[工学-水文学及水资源] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41877209) 

主　　题：赋煤区 地热资源 聚热模式 开发利用 华北地区 

摘      要：【目的】中国是煤炭大国,在煤炭行业迫切需要转型的形势下,研究赋煤区的地热资源成因与分布规律十分必要。华北赋煤区地热资源储量占全国的74.7%,是中国地热资源最富集的区域之一。区内分布有渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、沁水盆地和南华北盆地等主要含煤盆地,其岩石圈热状态自东向西逐步降低。地热储包括新生界砂岩孔隙型和寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶-裂隙型两大类型。碳酸盐岩岩溶-裂隙热储温度高、水量大、易于回灌,是煤田区地热勘查与开发利用的优先选择。【方法】针对煤田区地热地质的特点,开展地热系统动力学分析,优选华北赋煤区的地热勘查与开发区域。【结果和结论】提出煤田区有以下4种聚热模式:(1)煤层与碳酸盐岩地层储盖组合传导聚热;(2)基岩面起伏变化传导聚热;(3)断裂带地下水活动对流聚热;(4)碳酸盐岩基岩面风化壳岩溶以及侵入体接触面岩溶对流聚热。并结合实例进行数值模拟分析。在此基础上,指出华北赋煤区地热勘查与开发优先方向是深部碳酸盐岩储层中的地热资源。地热能作为非碳基能源之一,以其储量大、清洁、输出连续的特点,在未来社会对电力、燃料和热力三大能源需求中的热力供应方面尤其可以做出重要贡献,而中国地热与煤炭资源在空间分布上的重叠,使地热开发利用成为煤炭行业转型的有效途径之一。