中低溫地?zé)釤醿?chǔ)工程研究

【摘要】： 中低溫?zé)醿?chǔ)工程研究在我國(guó)還是起步階段,也是當(dāng)前地?zé)釤醿?chǔ)工程研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文以天津地?zé)崽餅槔诘責(zé)醿?chǔ)存條件、地?zé)釤嵩捶治?、熱傳遞機(jī)理,熱儲(chǔ)概念模型、地?zé)崃黧w運(yùn)移模型等幾個(gè)方面進(jìn)行了地?zé)釤醿?chǔ)工程系統(tǒng)研究。天津地區(qū)位于歐亞板塊中朝古老地臺(tái)上,廣泛分布有中上元古界到古生界的碳酸鹽巖沉積建造,在經(jīng)歷多次地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后,碳酸鹽巖被風(fēng)化或溶蝕。進(jìn)入中生代時(shí)期,本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍,燕山運(yùn)動(dòng)使得華北地臺(tái)解體,裂谷型盆地初具雛形,大小不一的張性斷裂強(qiáng)烈活動(dòng),導(dǎo)致規(guī)模不一的斷陷盆地相間發(fā)育,隨著負(fù)荷的增加和控制邊界斷裂的活動(dòng),沉積了一定厚度的蓋層。以天津地區(qū)為代表的沉積建造,在我國(guó)松遼盆地、江漢盆地、蘇北盆地、渭河盆地等也多有發(fā)現(xiàn),并廣泛分布著中低溫地?zé)豳Y源。天津地區(qū)巖漿活動(dòng)對(duì)地?zé)豳Y源的形成和分布無明顯影響,在基巖裸露的山區(qū)無溫泉出露,成果表明在華北平原只有中低溫地?zé)崽?不會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)崽铩Ｌ旖虻貐^(qū)地殼深部熱流均一、勻速地向地殼淺部傳遞,總的熱能傳輸形式是以熱傳導(dǎo)為主,使熱能集中于沉積巖殼。在控?zé)針?gòu)造的邊界,由于某些深大斷裂(導(dǎo)熱構(gòu)造)作用,熱流體在一定的范圍內(nèi)有對(duì)流形式存在。天津地區(qū)熱田呈雙層結(jié)構(gòu)。上第三系孔隙型砂巖層構(gòu)成第一熱儲(chǔ)層,由眾多的水平透鏡狀層或連續(xù)的水平層組成。第二熱儲(chǔ)層為下古生界及中、上元古界碳酸鹽巖巖溶裂隙型儲(chǔ)水層。在熱田開發(fā)早期,較簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)方法是有用的如:熱儲(chǔ)計(jì)算法、衰減曲線分析法或集中參數(shù)模型等。分布參數(shù)模型允許巖石和流體物理性質(zhì)隨空間變化。由于這些參數(shù)的變化,計(jì)算問題非常復(fù)雜,不能采用解析法求解,而采用離散的代數(shù)方程組代替偏微分方程組,利用計(jì)算機(jī)通過數(shù)值法解決問題。分布參數(shù)模型適合用于較成熟的地?zé)崽铩Ｒ驗(yàn)樵跓醿?chǔ)中相當(dāng)多的熱是儲(chǔ)存在巖石中,所以回灌是最大限度獲取能源的重要過程。 本論文以天津地區(qū)基巖裂隙及孔隙熱儲(chǔ)層為主要研究對(duì)象,運(yùn)用三維滲流數(shù)值模型對(duì)深部基巖裂隙熱儲(chǔ)及武清孔隙性熱儲(chǔ)進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果顯示,在未來二十年內(nèi),在保持現(xiàn)有開采格局條件下奧陶系熱熱儲(chǔ)層水位將達(dá)到-106m。寒武系昌平組熱儲(chǔ)層水位接近-180m。霧迷山組熱儲(chǔ)層水位將下降到-180m;若相應(yīng)增加回灌井進(jìn)行對(duì)井開采,熱儲(chǔ)層壓力下降的趨勢(shì)有所減緩。根據(jù)武清地區(qū)多年開采量實(shí)際資料,以盡可能滿足地?zé)崴杷?實(shí)現(xiàn)全區(qū)地?zé)崴唤瞪钭钚槲淝宓責(zé)崴_發(fā)優(yōu)化管理的目標(biāo)確定了最佳開采方案,其結(jié)論對(duì)于管理部門確定開采指標(biāo)具有一定的指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】：地?zé)釤醿?chǔ)工程 熱傳遞機(jī)理 熱儲(chǔ)模型
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：P314
【目錄】：

• 聲明4
• 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明4-5
• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒言9-15
• 1.1 選題的依據(jù)及意義9-10
• 1.2 熱儲(chǔ)工程研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 研究范圍、主要內(nèi)容及方法13-15
• 2 地?zé)醿?chǔ)存條件分析15-22
• 2.1 熱儲(chǔ)巖石特性15-18
• 2.2 熱儲(chǔ)流體特性18-19
• 2.3 熱儲(chǔ)層特性19-21
• 小結(jié)21-22
• 3 地?zé)釤嵩捶治?/span>22-35
• 3.1 地溫垂向分布22-23
• 3.2 地殼放射性熱源23-24
• 3.3 上地幔熱源24-28
• 3.4 殼幔熱流比例分析28-30
• 3.5 巖漿巖對(duì)地?zé)岬淖饔?/span>30-34
• 小結(jié)34-35
• 4 熱傳遞機(jī)理分析35-47
• 4.1 地層熱導(dǎo)能力35-37
• 4.2 大地?zé)崃髦?/span>37-39
• 4.3 天津地區(qū)熱傳遞機(jī)理39-46
• 小結(jié)46-47
• 5 天津地?zé)崽餆醿?chǔ)概念模型47-62
• 5.1 熱儲(chǔ)蓋層47-48
• 5.2 熱儲(chǔ)層48-53
• 5.3 地?zé)崃黧w成因53-55
• 5.4 地?zé)崃黧w運(yùn)移55-59
• 小結(jié)59-62
• 6 地?zé)崃黧w運(yùn)移模型62-68
• 6.1 集中參數(shù)模型62-63
• 6.2 分布參數(shù)模型63-67
• 小結(jié)67-68
• 7 天津地?zé)崽飳?shí)例68-98
• 7.1 深部基巖裂隙熱儲(chǔ)模型68-85
• 7.2 武清孔隙型熱儲(chǔ)模型85-97
• 小結(jié)97-98
• 8 結(jié)論與建議98-101
• 致謝101-102
• 參考文獻(xiàn)102-105
• 作者簡(jiǎn)介105
• 在學(xué)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文105

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