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北京平原区第四系热物性参数特征及对浅层地热能开采的影响因素分析

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中国地质 2022年第5期49卷 1543-1554页

作者：李娟郑佳雷晓东杜境然李富贾子龙刘爱华北京市地热调查研究所北京102218 自然资源部浅层地热能重点实验室北京102218 北京市生态地质研究所北京100120 北京市华清地热开发集团有限公司北京102218

【研究目的】岩土热物性是影响浅层地热能资源评价及利用的重要参数。【研究方法】在北京平原区各冲洪积扇采集了695件第四系岩土样品进行热物性及土工参数测试,分析了热物性参数特征及其对浅层地热能开采的影响。【研究结果】北京平原... 详细信息

【研究目的】岩土热物性是影响浅层地热能资源评价及利用的重要参数。【研究方法】在北京平原区各冲洪积扇采集了695件第四系岩土样品进行热物性及土工参数测试,分析了热物性参数特征及其对浅层地热能开采的影响。【研究结果】北京平原区第四系岩土热导率平均值为1.465~2.022 W/(m·K),热扩散率平均值为0.450×10^(-6)~0.841×10^(-6)m^(2)/s,比热容平均值为2.323~3.080 MJ/(m^(3)·K),热导率(λ)与热扩散率(κ)值存在一定的线性关系,相关方程为λ=1.6973κ+0.6127。第四纪松散沉积物颗粒越细,热导率值越低;含水率0~5%范围内,热导率随含水率增加迅速增大,含水率5%~20%范围内,热导率增加变缓并趋于稳定,含水率20%~40%范围内,热导率随含水量增大而降低;在天然状态下,热导率随着密度的增加而增大,随着孔隙比的增加而降低;样品温度在0~40℃范围内,热导率随温度升高呈先减小后增大的趋势,20℃时热导率最低。【结论】第四系热物性参数随地质条件变化而变化,热物性参数大小会影响浅层地热能储存、采集和扩散能力,热导率、热扩散率及比热容越大,岩土蓄热和导热能力越强。

关键词：热导率热扩散率比热容第四系浅层地热能地热调查工程北京平原区

冀鲁豫三省交界处临清坳陷大名次凹陷地热系统成因模式及开发潜力

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中国地质 2023年第4期50卷 1149-1162页

作者：高楠安汪新伟梁海军杜利毛翔罗璐中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 中国石化地热资源开发利用重点实验室北京100083

【研究目的】建立地热系统的成因模式对地热田地热资源量评价以及后期有利区带的优选有着重要指导作用。大名次凹陷为渤海湾盆地临清坳陷馆陶凸起南端的一个次一级构造单元,其馆陶组砂岩热储可以构成一套完整的地热系统。【研究方法】... 详细信息

【研究目的】建立地热系统的成因模式对地热田地热资源量评价以及后期有利区带的优选有着重要指导作用。大名次凹陷为渤海湾盆地临清坳陷馆陶凸起南端的一个次一级构造单元,其馆陶组砂岩热储可以构成一套完整的地热系统。【研究方法】本文结合前人研究成果和区内地热钻井资料,通过对临清坳陷大名次凹陷地热系统“源、储、通、盖”主要地质因素分析研究,建立了研究区地热系统的概念模型,并在此基础上开展了地热资源量评价。【研究结果】馆陶组热储层在区内分布均一,底板埋深在1550~2000 m,储层厚度在268~324 m,孔隙度介于14%~32%,储厚比最高可达70%。区内钻遇至馆陶组的地热井,地热水井口水温多在54~60℃,水化学类型以Cl·SO_(4)-Na为主。上部沉积的第四系和明化镇组,地温梯度在22~60℃/km,构成了良好的盖层。地热系统热源主要来自于新生代断陷盆地背景下的高大地热流值,约52~57 mW/m^(2),南部临漳—大名断裂和东部冠县断裂为其深部热流向上运输的有利通道。热储整体接受来自西部太行山和东部鲁西南隆起的大气降水补给,经深部热传导和局部热对流增温后,富集于热储之中。【结论】馆陶组砂岩地热系统资源量超过127.42×10^(8)GJ,每年可开采地热资源量为31.86×10^(6)GJ,折合标煤1.09×10^(6)t。年开采地热资源量可满足超3.14×10^(7)m^(2)的供暖面积,开发潜能较大。

关键词：地热系统成因模式资源量评价供热面积大名次凹陷地热调查工程

黑龙江林甸地热田热水微生物多样性与群落结构分析

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中国地质 2023年第6期50卷 1667-1677页

作者：朱瑞杰周学军詹涛马永法王旭董俊领刘玲杨峰田李栋石宇佳苏玉娟地下水资源与环境教育部重点实验室(吉林大学) 吉林长春130021 吉林省水资源与水环境重点实验室(吉林大学) 吉林长春130021 黑龙江省生态地质调查研究院黑龙江哈尔滨150030

【研究目的】研究地热系统微生物群落组成有助于揭示地热流体地球化学演化和指示热储地球化学环境。已有研究显示,林甸地热田热水还原性强且富含甲烷,但关于微生物在甲烷形成中的作用研究较少。本文旨在分析林甸地热田热水中微生物的群... 详细信息

【研究目的】研究地热系统微生物群落组成有助于揭示地热流体地球化学演化和指示热储地球化学环境。已有研究显示,林甸地热田热水还原性强且富含甲烷,但关于微生物在甲烷形成中的作用研究较少。本文旨在分析林甸地热田热水中微生物的群落结构和多样性特征,并揭示其甲烷生成途径。【研究方法】在地热供暖季和非供暖季采集并测试了9个热水微生物样品,并对热水中微生物多样性、群落结构及功能基因进行了分析。【研究结果】属水平上,林甸地热水中优势细菌主要为不动杆菌属(Acinetobacter,>80%),与已有报道的地热系统有一定差异,而同油田热水相似;供暖季和非供暖季热水中细菌多样性差异较大,非供暖季细菌多样性高于供暖季,但古菌多样性基本不受开采影响;优势古菌以广古菌门(Euryarchaeota)产甲烷菌为主,地热流体中的甲烷气体主要源于H_(2)还原CO_(2)产甲烷途径,而甲基歧化产甲烷作用和H_(2)还原甲基化合物产甲烷途径次之。【结论】林甸地热田热水中微生物多样性和群落结构较为独特,与地层中有机质含量较高、地热开采扰动有关。

关键词：地热田微生物多样性群落结构开采扰动产甲烷作用地热调查工程林甸黑龙江