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地热资源勘探开发技术与发展方向

地学前缘 2024年第1期31卷 400-411页

作者：孙焕泉毛翔吴陈冰洁国殿斌王海涛孙少川张英罗璐中国石油化工集团有限公司北京100728 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 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

地热资源是重要的非碳基可再生能源,具有本土能源、稳定可靠、绿色低碳等优势。21世纪以来,我国地热直接利用规模稳居世界首位,特别是中深层地热供暖利用快速增长,成为我国在世界地热产业中的鲜明特色。但与此同时,受限于我国绝大部分... 详细信息

地热资源是重要的非碳基可再生能源,具有本土能源、稳定可靠、绿色低碳等优势。21世纪以来,我国地热直接利用规模稳居世界首位,特别是中深层地热供暖利用快速增长,成为我国在世界地热产业中的鲜明特色。但与此同时,受限于我国绝大部分地区处于板块内部,东部用能旺盛区尚没有规模中高温地热资源发现,我国地热发电产业发展缓慢。基于对我国地热资源分布特征和开发利用情况的分析,总结归纳了我国中深层地热勘探开发利用技术现状,包括地热系统形成机制、选区评价技术、热储描述技术、可持续开发技术及“取热不耗水”关键工程技术等。地热能若要在能源转型中发挥更重要作用,未来需要向品位更高、应用范围更广的深层地热资源进军。建议持续加强基础理论研究和原始技术创新,尽快摸清我国深层地热资源家底,攻关高温钻完井、复杂结构井、深层热储改造、井下换热和干热岩EGS工程等关键技术,推进“地热+”多能协同,加大示范项目建设和应用市场培育。同时,需要建立健全政策法规制度体系,加大政策支持和管理监督力度,为地热产业健康、规范、可持续发展营造良好的环境。

关键词：地热能地热产业直接利用勘探开发技术发展方向碳中和

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关中盆地西安凹陷新近系砂岩热储特征研究

现代地质 2024年

作者：吴陈冰洁罗璐高楠安汪新伟崔梓贤中国石化地热资源开发利用重点实验室中石化新星(北京)新能源研究院有限公司

层状热储的微观特征及宏观展布研究是砂岩热储地热资源精细评价和规模开发的重要依据。关中盆地西安凹陷新近系自下而上发育高陵群、蓝田灞河组、张家坡组三套砂岩孔隙型热储，本文利用凹陷内咸阳、西安、周至等地16口地热井的测录井及... 详细信息

层状热储的微观特征及宏观展布研究是砂岩热储地热资源精细评价和规模开发的重要依据。关中盆地西安凹陷新近系自下而上发育高陵群、蓝田灞河组、张家坡组三套砂岩孔隙型热储，本文利用凹陷内咸阳、西安、周至等地16口地热井的测录井及岩心测试资料，对西安凹陷内新近系砂岩热储特征进行系统论述，探讨储层特征对砂体产水能力的影响。结果表明：西安凹陷新近系地层整体为河流-三角洲-湖相砂泥岩互层沉积，具有下粗上细的正韵律特征。岩石类型以长石岩屑砂岩为主，储集空间以溶蚀孔隙和原生孔隙为主，整体物性较好，张家坡组热储平均孔隙度30.02%，平均渗透率451.82×10-3μm2，属中高孔中高渗热储层；蓝田—灞河组热储平均孔隙度20.43%，平均渗透率140.7×10-3μm2，属中高孔中低渗热储层；高陵群热储平均孔隙度17.28%，平均渗透率109.5×10-3μm2，属中低孔中低渗热储层。热储温度随深度增加一般呈线性升高，表现出传导型地热资源特征，典型地热井温度-深度曲线可分为直线式、折线式两类形态；部分位于渭河断裂带的地热井温度-深度曲线为“局部竖直式”，表现出传导-对流型地热资源特征。热储砂体在凹陷内广泛分布，整体厚度大、富水性好，单砂厚度一般小于5 m，蓝田—灞河组和高陵群砂体发育在垂向和平面上均优于张家坡组。热储特征影响地热井的产水能力，物性是砂体实际产水与否的最重要影响因素，单层砂体的产水能力主要受到物性和泥质含量的影响，泥质含量越低，渗透率越好，单层砂体产水量往往越高。综合砂体物性、厚度、温度等因素，蓝田—灞河组是最优的开发层段，其科学可持续开发是区域地热产业发展的重要保障。

关键词：西安凹陷砂岩热储储层特征地温场产水能力

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深层地热花岗岩体地震波数值模拟及传播机制

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 63-69页

作者：黄建平刘英辉李伟张盟勃王扬州杨永红中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 山东能源集团山东济南250101 中国石油长庆油田公司陕西西安710018 山东能源集团南美有限公司山东青岛266000 中国石化胜利油田勘探开发研究院山东东营257029

深层地热资源是一种可再生的、蕴藏巨大能量的清洁能源,但其地球物理响应特征不明确,中深层地热探测成功率较低。为了研究地震波在深层地热岩体中的传播规律与波场特征,建立两种深层地热花岗岩模型,并使用等效交错网格有限差分法实现声... 详细信息

深层地热资源是一种可再生的、蕴藏巨大能量的清洁能源,但其地球物理响应特征不明确,中深层地热探测成功率较低。为了研究地震波在深层地热岩体中的传播规律与波场特征,建立两种深层地热花岗岩模型,并使用等效交错网格有限差分法实现声波与弹性波的数值模拟。结果表明:地热花岗岩体速度在温度的影响下要高于围岩的,会产生高速屏蔽现象,使得透射波能量变弱,限制了地热岩体下部地震波传播能量;相比于声波,弹性波具有更丰富的波场信息,波型与能量转换使得弹性波地震记录也比声波地震记录复杂。

关键词：深层地热岩地震波传播机制数值模拟有限差分模拟

西藏南北地堑系典型地热田水化学特征与热储温度空间分布规律

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：周金林王迎春范宇和全三余罗璐宋荣彩中国石化集团新星石油有限公司新能源研究院成都理工大学能源学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学)

西藏南北地堑系位于地中海—喜马拉雅地热带核心部位，其间发育了众多高温地热系统。然而，地堑系控制的地热系统流体地球化学演化特征及热储分布规律仍不清楚。本文对申扎-定结、亚东-谷露和错那-沃卡三个典型地堑系内15个地热系统通... 详细信息

西藏南北地堑系位于地中海—喜马拉雅地热带核心部位，其间发育了众多高温地热系统。然而，地堑系控制的地热系统流体地球化学演化特征及热储分布规律仍不清楚。本文对申扎-定结、亚东-谷露和错那-沃卡三个典型地堑系内15个地热系统通过地质调查、水文地球化学采样测试并结合258个热泉文献数据，分析了地热水地球化学演化过程，估算了各个地热田不同储层温度。结果表明：(1)研究区北部地热水主要为HCO3—Na和Cl—Na型，南部为Cl—Na型，水化学类型差异受流体循环深度、冷热水混合比例、水-岩相互作用和矿物溶解沉淀等过程控制；(2)研究区北部地热水补给源为大气降水、冰雪融水和深部岩浆水，而南部则为大气降水和冰雪融水补给为主；(3)地热田储层温度在平面上整体表现为北高南低且亚东—谷露地堑温度相对较高；垂向上表现为北部两个高温热储(储层温度180℃～220℃和240℃～300℃)和一个中温热储(100℃～140℃)，而南部为两个高温热储(150℃～180℃和240℃～260℃)。本研究结果对理解藏南地堑系高温地热系统成因机制及指导地热资源开发利用具有重要意义。

关键词：藏南地堑系水化学演化氢氧同位素热储温度空间特征

陆相页岩层系岩心含水量现场分析技术及初步应用

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石油实验地质 2024年第2期46卷 420-427页

作者：贾梦瑶鲍云杰李志明冷筠滢刘旺威何晋译卢龙飞黎茂稳中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室江苏无锡214126 国家能源页岩油研发中心江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

陆相页岩层系的流体分析是页岩油选层评价的重要基础。针对陆相页岩层系流体表征技术的现状和钻井现场的需求,基于岩心样品中水分易于散失的特性,探索建立了适用于井场基于微波的岩样含水快速测试方法。岩心出筒擦除表面的钻井液之后,... 详细信息

陆相页岩层系的流体分析是页岩油选层评价的重要基础。针对陆相页岩层系流体表征技术的现状和钻井现场的需求,基于岩心样品中水分易于散失的特性,探索建立了适用于井场基于微波的岩样含水快速测试方法。岩心出筒擦除表面的钻井液之后,第一时间采集具有代表性的块状岩样加载到破碎主机上破碎处理呈颗粒状,将颗粒状的样品倒入加载到微波含水测定仪的样品杯中,2 s后即可得到岩样水分的质量分数,测试绝对误差平均0.15%。初步应用研究表明:一是岩样水分检测结果可以转换为水分在样品孔隙系统中占据的孔隙空间,结合井场热解等资料快速计算样品的视孔隙度,为井场决策提供数据支撑;二是结合岩样块密度和热解数据等资料,计算岩心样品的视含油饱和度和视含水饱和度,实现井场岩样流体的快速评价。该方法的应用不需要对岩样进行洗油和烘干处理,缩短了分析周期,丰富了适用于井场的岩心孔隙度、流体分析实验技术手段和方法。

关键词：岩心含水量视含油饱和度视含水饱和度视孔隙度陆相页岩井场分析技术

塔河地区特深井底部钻具组合力学模拟分析研究

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石油机械 2024年第8期52卷 70-76页

作者：王龙李文霞高文凯张谧陈俊龙唐雪平中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油海洋工程有限公司

特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速... 详细信息

特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速低等难题,基于广义纵横弯曲法、钻头-地层相互作用模型评价了邻井钻具防斜性能,反演了地层倾角、走向、各向异性系数。为特深井TS-X井提供现场支撑,针对寒武系与震旦系地层特性分析不同BHA结构对井斜影响效果,设计了包含螺杆钻具的底部钻具组合,并形成了最优结构方案。现场施工中代入实钻数据实时预测钻具防斜能力,形成了最优钻压参数方案。实钻结果表明,使用设计钻具具有防斜效果好、钻速快等优点,验证了模型的正确性和优化设计的合理性。研究结果对塔河地区其他特深井安全高效钻探、实现防斜打快具有重要指导意义。

关键词：超深井防斜打快塔河地区底部钻具组合

中国南海北部地区地热资源发展研究——以中国石化为例

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新能源科技 2024年第2期5卷 56-60页

作者：罗璐吴陈冰洁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

中国石化在南海沿海地区拥有多家炼化企业,企业和地方清洁用能需求显著。与此同时,南海地区新能源资源丰富,具有巨大的开发潜力。地热资源作为其中一种重要的新能源,其在南海地区的条件和应用前景备受关注。文章指出,南海地区新能源发... 详细信息

中国石化在南海沿海地区拥有多家炼化企业,企业和地方清洁用能需求显著。与此同时,南海地区新能源资源丰富,具有巨大的开发潜力。地热资源作为其中一种重要的新能源,其在南海地区的条件和应用前景备受关注。文章指出,南海地区新能源发展战略应充分利用地热资源等清洁能源,推动炼化企业清洁用能转型,助力实现碳达峰、碳中和目标,并为中国石化在新能源领域的发展提供有力支撑。

关键词：新能源南海地热资源海洋能源

西藏东巧—北拉地区班公湖—怒江洋俯冲闭合及对南羌塘盆地演化的制约

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海相油气地质 2024年第1期29卷 1-16页

作者：张建勇许强曹雨熊绍云刘思琪谈轩宇谭秀成国家能源碳酸盐岩油气重点实验室中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室中国石油杭州地质研究院西南石油大学地球科学与技术学院中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学分室中国石化重庆页岩气有限公司

应用地层对比、砂岩岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学的方法,重建东巧—北拉地区物源转换和班公湖—怒江洋多期次俯冲及微陆块的拼合过程。研究表明:东卡错微陆块南侧的中下侏罗统希湖群下段表现为上三叠统确哈拉群的再旋回沉积,而北侧上段... 详细信息

应用地层对比、砂岩岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学的方法,重建东巧—北拉地区物源转换和班公湖—怒江洋多期次俯冲及微陆块的拼合过程。研究表明:东卡错微陆块南侧的中下侏罗统希湖群下段表现为上三叠统确哈拉群的再旋回沉积,而北侧上段则开始出现来自羌塘地区的物质。这标志着北侧早侏罗世俯冲的东巧分支洋盆消亡,东卡错微陆块在中侏罗世与羌塘地块拼合开始形成初始周缘前陆盆地。接奴群的物源完全来自南羌塘地区,表明周缘前陆盆地在微陆块南侧北拉洋俯冲挤压下持续发育。晚侏罗世—早白垩世(147~141 Ma)拉萨地块和羌塘地块东西向全面碰撞,至早白垩世晚期(约120 Ma)南侧的分支洋盆北拉洋消亡代表碰撞结束。南羌塘地区受班公湖—怒江洋俯冲作用控制在早侏罗世发育由弧前—岩浆弧—弧后盆地组成的“一隆两坳”古地貌,并沉积了曲色组页岩和布曲组石灰岩。微陆块碰撞导致南羌塘盆地的隆起和海平面的下降,形成夏里组含膏质泥岩的潮坪相沉积。随着拉萨地块和羌塘地块的全面碰撞,南羌塘盆地从弧相关盆地卷入前陆盆地褶皱冲断带中,发生差异埋藏和隆升剥蚀。晚侏罗世—早白垩世,南羌塘盆地曲色组烃源岩和布曲组石灰岩在构造挤压作用下发生快速埋藏,进入生油和白云石化阶段,成为南羌塘盆地最重要的成藏期。

关键词：班公湖—怒江缝合带锆石U-Pb定年俯冲闭合过程物源转换南羌塘盆地

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醋酸乙烯装置脱丁烯醛塔腐蚀规律研究

石油化工腐蚀与防护 2024年第2期41卷 14-21页

作者：武新宁刘旭霞刘希武中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司宁夏银川750411 中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心河南洛阳471003

某企业醋酸乙烯装置脱丁烯醛塔自运行以来腐蚀问题严重,造成异常和非计划停工较多,严重影响装置长周期安全稳定运行。该研究通过工艺物料分析和实验室模拟试验,研究脱丁烯醛塔的腐蚀规律,分析腐蚀原因并提出防腐措施,为装置的平稳运行... 详细信息

某企业醋酸乙烯装置脱丁烯醛塔自运行以来腐蚀问题严重,造成异常和非计划停工较多,严重影响装置长周期安全稳定运行。该研究通过工艺物料分析和实验室模拟试验,研究脱丁烯醛塔的腐蚀规律,分析腐蚀原因并提出防腐措施,为装置的平稳运行提供了保障。

关键词：醋酸乙烯脱丁烯醛塔腐蚀