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地热能的发展趋势ppt课件

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✓目前开展的,真正传统概念上的HDR开发工程为位于美国Newberry火 山的EGS示范工程项目,主井55-29深部热储温度达325℃,无流体, 2012年对储层进行了激发,今年将继续进行储层激发增产已达到商业开 采的目的。
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目录
一、基本概念 二、干热岩的特点 三、国际EGS工程 四、我国干热岩资源分布及潜力 五、干热岩勘查开发关键技术 六、EGS的未来
在高温但无水或无渗透 率的热岩体中,通过水 力压裂等方法制造出一 个人工热储,将地面冷 水注入地下深部获取热 能,通过在地表建立高 温发电站来实现深部地 热能的有效利用。
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4 EGS 技术
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4 EGS 应用
✓美国Dersertpeak电站2010.9-2011.4间对 # 27-15进行了储层激发,使 发电量提高了1.5MW。 ✓美国Geysers地热田近年来发电量稳定,除了通过增加回灌以外,其部 分井在2012年采用了EGS储层激发增产技术,进一步增加了储层产量。 ✓美国bottlefield地热田电站发电量为10MW,将于2014年由Altarock公 司对两个开采井进行激发增产。
日本科学家根据肘折地区的干热岩研究工作认为只要岩体的 温度达到200℃,埋藏深度合理,内含流体不是太多(或者 没有)能用干热岩技术来提取岩体中的热量,就把这种岩体 称为干热岩。
欧洲一些科学家根据法国干热岩研究认为,埋藏于地面1km 以下,温度大于200℃的岩体就可称为干热岩。条件无需过 于严格。
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1 干热岩工程的发展
最早对干热岩进行研究的国家是美国。1974年, 美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室 在美国新墨西哥州的芬顿山钻了第一眼深井, 拉开了干热岩研究的序幕。
1987年, 法、德、英三国共同参与在法国的苏尔士地区开展了规模较大的干热 岩生产实验研究,使干热岩资源开发技术逐步趋于成熟,该工程目前仍在运行。
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3 干热岩热储指标-储层温度和深度
储层温度直接影响储层开发的难易程度和经济性能,目前适合 EGS开发的井口温度不低于150℃。
普遍认为,深度在4km内、温度高于200℃的区域是高等级 EGS资源区。
热储的温度和埋深由选址决定,储层选址主要有两种依据。 一是选在火山口或破火山口的火山岩岩层边缘(芬登山项目、
肘择,Newberry); 二是选在废置的矿场或油气田处(罗斯曼奴斯、苏尔茨和库
伯盆地)。
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4 干热岩热储指标-储层激发体积
激发体积控制着储层中热能可被采收出来的比例(称为采收 率),是影响热能采收率的重要因素。激发后岩体的渗透率、 孔隙度等参数对热能采收效率影响很大。 用于发电的EGS激发体积应达到0.1km3。
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2 干热岩概念的发展
• 美国最早(1973年)称之为“热干岩体”。 • 日本的钻探发现,深层岩体中有发育有较好的天然裂缝体系,并存在
有地热水,因而又称作“热湿岩体”。 • 在澳大利亚的试验中,地下岩体要经过人工压裂处理,使其生成裂缝
体系,因而叫做“热裂岩体”。 • 此外,瑞士称作“深层地热开采”, • 国际能源机构1978 年发起的研究项目称“人造地热能利用体系”。 • 美国在热干岩体实验项目后,对新开发的这种项目统称“增强地热系
✓ 经济实惠(商业价值可观)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
2 干热岩的赋存
干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体,较常见的岩石 有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。一般于热岩上覆盖有沉 积岩或土等隔热层。 干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩 体内部的温度。
黑云母花岗岩
花岗闪长岩
二长花岗岩(soltz)
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1 干热岩的发展优势
✓ 资源量巨大、分布广泛。(初步估算,我国陆区3.010.0km深处干热岩资源为860万亿吨标准煤燃烧所释放的 能量)
✓ 几乎为零排放。(无废气和其他流体或固体废弃物,可维持 对环境最低水平的影响)
✓ 开发系统安全。(没有爆炸危险,更不会引起灾难性事故或 伤害性污染)
✓ 热能连续性好。(在可再生能源中,只有EGS可以提供不间 断的电力供应,不受季节、气候、昼夜等自然条件的影响)
统”。
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3 干热岩和增强型地热系统
目前的定义:
• 干热岩(HDR),是一般温度大于200℃,埋深数千米,内部不存在 流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
• 增强型地热系统(EGS)(称工程型地热系统)是通过工程手段开采 深部岩体热能的技术方法。
干热岩是一种资源 增强型地热系统是一种技术
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4 增强型地热系统
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5 干热岩热储指标-储层换热面积
储层的换热面积决定了最终干热岩的发电的装机容量。 井距、井场形式、裂缝长度、宽度和间距最终决定了热储层的有 效换热面积。 增强型地热系统的一个关键工艺就是通过储层的激发来创建不低 于100万m2的有效换热面积。
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6 干热岩热储指标-储层水流阻力
储层水流阻力是EGS裂隙储层通过单位流量的压力降值,是 衡量EGS储层性能的关键指标之一。 储层阻力和储层的低渗透率密切相关。储层的渗透率由压裂 裂隙的宽度和联通程度决定。
通过压裂使裂隙联通,隙宽变大,可以大幅度减少储层水流 阻力。理想EGS流体阻力应小于0.1Mpa/kg/s。
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7 干热岩热储指标-储层水流损失与短路
储层水流损失是指注入储层的水流流向储层外围地层而无法
从生产井产出的现象。
水流短路是注入储层的水流没有充分停留在储层中被加热而
直接从生产井产出的现象。
水流损失可能否定系统的经济性能和环境影响结论; 而水流
短路形成后需要废弃已经激发的岩体体积中很大的一部分,
会给后续钻井和激发造成困难。
理想EGS的水耗应小于10%。
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目录
一、基本概念 二、干热岩的特点 三、国际EGS工程 四、我国干热岩资源分布及潜力 五、干热岩勘查开发关键技术 六、EGS的未来
地热能的发展趋势
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目录
一、基本概念 二、干热岩的特点 三、国际EGS工程 四、我国干热岩资源分布及潜力 五、干热岩勘查开发关键技术 六、EGS的未来
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1 各国对干热岩的定义
美国科学家根据芬顿山的干热岩研究工作认为干热岩是埋藏 于距地面2-3km以下、无裂隙、无流体、自然温度达于 200℃的岩体。
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