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藏南高温地热水锂资源及其提取利用技术经济性探讨
1
作者 周总瑛 罗璐 靳迪 《矿产综合利用》 CAS 2024年第1期85-91,共7页
这是一篇地球科学领域的论文。基于藏南高温地热水锂资源分布特征、成因机制、锂提取技术和经济性研究不足。本文通过板块构造分析、地热水组分测试、盐湖锂提取技术的适用性对比分析和建立地热水提取锂的经济评价模型,取得了如下成果:... 这是一篇地球科学领域的论文。基于藏南高温地热水锂资源分布特征、成因机制、锂提取技术和经济性研究不足。本文通过板块构造分析、地热水组分测试、盐湖锂提取技术的适用性对比分析和建立地热水提取锂的经济评价模型,取得了如下成果:(1)藏南地热水锂主要分布在雅鲁藏布江深大断裂带两侧及其南部,富含锂花岗岩围岩淋滤和岩浆热液,为富锂地热水的形成提供了丰富的锂来源;(2)根据地热水锂具有低浓度和低镁/锂比的特性,选择了萃取法和沉淀法两种技术用来提取地热水锂元素;(3)以古堆地热田某地热井,其地热水锂浓度为23.5mg/L,采用萃取法工艺提锂为例,建立经济评价模型,采用现金流量法对经济性进行评估,经济评估结果表明,当碳酸锂价格不低于25万元/t情况下,地热水提锂项目具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 地球科学 高温地热水 锂资源 提取技术 经济评价
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羊八井-谷露裂谷地热水锂空间分布规律及其成因的统计分析
2
作者 陈娅奎 孔彦龙 +2 位作者 段佳斌 孙文洁 程远志 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期177-188,共12页
位于西藏羊八井-谷露裂谷中的地热水锂含量高于西藏温泉平均水平,但其水化学成因仍有争议,主要原因之一为该区域地热水中锂的空间分布规律不明。常见的空间规律分析方法为普通克里金法(Ordinary Kriging)和协同克里金法(CO-Kriging),但... 位于西藏羊八井-谷露裂谷中的地热水锂含量高于西藏温泉平均水平,但其水化学成因仍有争议,主要原因之一为该区域地热水中锂的空间分布规律不明。常见的空间规律分析方法为普通克里金法(Ordinary Kriging)和协同克里金法(CO-Kriging),但前者精度不高,后者难以获得合适的辅助变量。为此,提出2种确定辅助变量的方法:一是采用与锂相关性最强的物理化学指标Cl^(-)浓度作为辅助变量;二是采用主成分分析综合指标F作为辅助变量。将2种辅助变量分别耦合进CO-Kriging中,形成Cl^(-)-CO-Kriging和F-CO-Kriging方法,用以分析西藏羊八井-谷露裂谷中的地热水锂分布规律。结果表明,相比于Ordinary Kriging,F-CO-Kriging和Cl^(-)-CO-Kriging预测精度有明显提高;其中F-CO-Kriging的E_(MA)和E_(RMS)平均提高30.3%,Cl^(-)-CO-Kriging的E_(MA)和E_(RMS)平均提高28.5%,而且显示地热水中的锂与断裂在空间分布上具有一致性,在谷露地热区锂有明显的富集现象。进一步采用系统聚类和因子分析方法,探究影响地热水中锂空间分布的水化学成因发现,高温、高TDS、低Ca^(2+)浓度、低Mg^(2+)浓度、高硼浓度的碱性环境中锂浓度更高。研究成果为探讨青藏高原地热水中的高锂乃至其他稀有金属的成因和资源评价奠定基础。 展开更多
关键词 地热水 锂 克里金法 主成分分析 羊八井-谷露裂谷
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江西省安福地区地热水化学特征研究 被引量：1
3
作者 余廷溪 刘凯 +2 位作者 孙军亮 王路瑶 王书训 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期99-111,共13页
为研究江西安福地区水文地球化学特征及控制因素,本文采集了15组样品,采用水化学、同位素分析等方法进行研究。结果表明:研究区地热水以Na-HCO_(3)型水为主,地下水以HCO_(3)-Na·Ca型为主,地表水由西南向东北从HCO_(3)-Na·Ca向... 为研究江西安福地区水文地球化学特征及控制因素,本文采集了15组样品,采用水化学、同位素分析等方法进行研究。结果表明:研究区地热水以Na-HCO_(3)型水为主,地下水以HCO_(3)-Na·Ca型为主,地表水由西南向东北从HCO_(3)-Na·Ca向HCO_(3)-Ca型水演化。水化学组分演化过程主要受岩石风化作用控制,地层封闭性较差,水中的Na^(+)、HCO_(3)^(-)、Sr^(2+)来源于硅酸岩风化溶解。由稳定同位素特征可知,研究区地热水补给来源为大气降水。研究区热储温度为49.8~101.4℃,地热水循环深度为1502.6~1513.6 m。热水在沿断裂带上升过程中与浅层冷水发生混合,其混合比例为76.1%~87.5%。研究成果为安福地区水循环演化提供依据,有利于地热资源的合理开采与保护。 展开更多
关键词 地热水 水化学 稳定同位素 锶
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北京小汤山地区第四系高氟地下水与地热水关系研究 被引量：1
4
作者 刘宗明 孙少游 +2 位作者 马静晨 郭帅 李翔 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-72,共10页
北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四... 北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四系地层直接接触并形成水力“天窗”,受构造应力影响在热储层发育大量张性裂隙,加之上覆第四系盖层结构松散且厚度较薄,导致该区成为地热富集带;在高温高压环境下,地热水中氟化物含量普遍较高,地热水上涌同第四系深层地下水发生热流-冷流的混合作用,导致第四系深层地下水中氟化物含量升高,形成第四系高氟地下水。 展开更多
关键词 城市地质 高氟地下水 地热水 热储层
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扬州地热水化学特征及农业土地复垦利用潜力研究
5
作者 刘小胡 谌伟艳 +1 位作者 张会 吕国海 《特种经济动植物》 2024年第4期47-48,51,共3页
通过对扬州地热井地热水的水质及其对环境污染、农作物、鱼类的影响进行分析,以评价地热水的土地复垦利用潜力。结果表明:地热水中氟化物的含量范围为7.09~16.21mg/L,超过当地饮用水中的氟化物含量、生活饮用水卫生标准、农田灌溉用水... 通过对扬州地热井地热水的水质及其对环境污染、农作物、鱼类的影响进行分析,以评价地热水的土地复垦利用潜力。结果表明:地热水中氟化物的含量范围为7.09~16.21mg/L,超过当地饮用水中的氟化物含量、生活饮用水卫生标准、农田灌溉用水标准、渔业用水标准、地面水最高允许浓度;地热井水的氟化物含量随着距离的增加而降低;地热井周围100 m处土地复垦后蔬菜的氟含量均高于对照点;常规水体的氟含量小于1 mg/L,符合渔业用水标准,且鱼体氟含量符合国家卫生标准;地热水氟含量高于渔业用水标准,且鱼体氟含量超过国家卫生标准。 展开更多
关键词 地热水 化学特征 土地复垦
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川西鲜水河、安宁河和龙门山断裂带地热水的水文地球化学特征及成因模式的讨论
6
作者 吕国森 章旭 +4 位作者 张云辉 SAFONOVA Inna 黄豪擎 余中友 代倩 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期341-359,共19页
[研究目的]研究川西鲜水河断裂带、安宁河断裂带和龙门山断裂带地热水的水化学特征及成因模式,可为川西地热水资源的合理开发利用提供重要参考依据。[研究方法]本文运用水文地球化学、热储温度计算、氢氧同位素等方法分析了分布在3条断... [研究目的]研究川西鲜水河断裂带、安宁河断裂带和龙门山断裂带地热水的水化学特征及成因模式,可为川西地热水资源的合理开发利用提供重要参考依据。[研究方法]本文运用水文地球化学、热储温度计算、氢氧同位素等方法分析了分布在3条断裂带上的48处典型温泉(地热井)的水化学组分、水化学过程、热储温度和深度、热水补给来源等特征,并探讨了其形成模式。[研究结果]结果显示:(1)鲜水河断裂带热水水化学类型以HCO_(3)-Na型为主;龙门山断裂带主要为SO_(4)-Na和Cl-Na型;安宁河断裂带包括HCO_(3)·Cl-Na、HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg和Cl·SO_(4)-Na型等。(2)3条断裂带地热水组分主要受硅酸盐矿物溶解和离子交换作用控制。(3)鲜水河断裂带热储温度为129.6~210.6℃,深度为2532~4184 m,冷水混入比为66%~82%;安宁河断裂带热储温度为81~121.9℃,深度为2155~3519 m,冷水混入比为52%~95%;龙门山断裂带热储温度为108.2~153℃,深度为3573~5654 m,冷水混入比为68%~89%。(4)3条断裂带的地热水接受大气降雨补给,补给高程分别为鲜水河断裂带2493~5034 m、安宁河断裂带3235~3839 m和龙门山断裂带1628~4574 m。(5)鲜水河断裂带地热水的“δ^(18)O漂移”程度强于安宁河断裂带,龙门山断裂带部分地热水出现“δ^(18)O漂移”和“负向漂移”特征。[结论]基于本次研究得到的3条断裂带地热水成因模式,鲜水河断裂带地热水的开发潜力优于安宁河断裂带、龙门山断裂带,是四川省中高温地热资源开发利用的优势靶区。 展开更多
关键词 断裂带 地热水 水文地球化学 热储 补给来源 形成模式 地热地质调查工程 龙门山 四川西部
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不同类型地热水硼的地球化学特征及对地热系统成因机制的指示
7
作者 尚建波 卫兴 +2 位作者 曹园园 师红杰 刘明亮 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期288-297,共10页
硼是地热流体中较为保守的元素,经常伴随地热系统出现,研究其来源对揭示不同类型地热系统成因机制有重要作用。分别选取了我国高温与中低温地热系统中较为典型且具有异常高硼浓度的西藏搭格架和宁夏银川盆地地热系统,研究了不同类型地... 硼是地热流体中较为保守的元素,经常伴随地热系统出现,研究其来源对揭示不同类型地热系统成因机制有重要作用。分别选取了我国高温与中低温地热系统中较为典型且具有异常高硼浓度的西藏搭格架和宁夏银川盆地地热系统,研究了不同类型地热系统地热水中硼的来源及其相关的地球化学过程。结果表明搭格架中性和弱碱性地热水中硼主要来源于围岩的溶滤与岩浆流体的贡献,搭格架酸性地热水中的硼则主要来源于地下浅层冷水的输入;而银川地热水中硼则主要来源于深层古沉积水的补给。在此基础上,结合区域地质背景及地热水的水化学特征,讨论了不同类型地热系统的成因机制。研究结果表明,地热水中硼的地球化学特征具有识别不同类型地热系统成因机制的潜力。 展开更多
关键词 硼 地热系统 地热水 成因机制 岩浆热源 古沉积水
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秦岭山前眉县低温地热水及伴生氦气成因机制
8
作者 韩元红 吕俊 +3 位作者 张育平 罗娜宁 李兵 申小龙 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期168-176,共9页
秦岭山前眉县地热水资源丰富,伴生气中氦气丰度较高,专门针对该区地热流体特征及成因的研究尚未开展。通过对地热流体的化学组分、同位素地球化学分析,结合区域构造断裂分析地热流体特征及成因机制。研究发现:地热水矿化度为638.96~1026... 秦岭山前眉县地热水资源丰富,伴生气中氦气丰度较高,专门针对该区地热流体特征及成因的研究尚未开展。通过对地热流体的化学组分、同位素地球化学分析,结合区域构造断裂分析地热流体特征及成因机制。研究发现:地热水矿化度为638.96~1026.83 mg/L,水化学类型为HCO_(3)-Na型;地热水变质程度低,属于未平衡或部分平衡水,溶质主要来自硅酸盐类岩石风化;地热水δD为-77.3‰~-70.8‰,δ^(18)O为-10.9‰~-9.8‰,均位于大气降水线附近;地热水平均补给高程约为1030 m,补给水源温度4.9~7.0℃,最大循环深度约为3200 m。地热水伴生气以氮气为主,烃类气体含量低,氦气丰度相对较高;地热水伴生气中甲烷δ^(13)C平均值为-52.8‰,δD平均值为-247‰,伴生气具有较小的R/Ra值和较大的^(4)He/^(20)Ne值。研究揭示:秦岭山区的大气降水通过大断裂及其次生断裂下渗并储存于断裂裂隙和砂岩孔隙中,经地温加热后形成地热水;地热水水源近且充足,封闭性差,循环速度快且深度浅,是秦岭山前眉县地热水低温量大的主要原因;地热水伴生气中的氦主要来自壳源,由地壳岩石中铀、钍元素放射性衰变形成。研究成果为开发利用秦岭山前眉县地区的地热资源提供了重要的地球化学证据。 展开更多
关键词 低温地热水 氦气 氢氧同位素 成因机制 秦岭山前
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黔北遵义地区地热水化学特征及成因
9
作者 罗伟 杨仕江 +4 位作者 彭静 袁余洋 李生红 曾祥建 张信 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期72-83,共12页
黔北遵义地区地热资源丰富,但研究程度低,成因机制不明,制约了区内地热资源的合理开发利用。文章以遵义地区天然温泉和地热井为研究对象,采集了6组地热水样进行水化学组分、氢氧同位素分析,探讨了该地区地热水的成因。结果表明:研究区... 黔北遵义地区地热资源丰富,但研究程度低,成因机制不明,制约了区内地热资源的合理开发利用。文章以遵义地区天然温泉和地热井为研究对象,采集了6组地热水样进行水化学组分、氢氧同位素分析,探讨了该地区地热水的成因。结果表明:研究区地热水水化学类型为SO_(4)-Ca·Mg、Cl·SO_(4)-Na·Ca、HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Na·Ca及HCO_(3)-Ca·Na·Mg型,有益元素主要有Sr、Li、H_(2)SiO_(3)、F。地热水中的Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)主要来源于白云石、方解石的溶解;盐津桥和坛厂地热水中的Ca^(2+),除来自于白云石、方解石的溶解外,可能有富石膏白云岩或膏盐层中石膏溶解产生的Ca^(2+)加入;地热水中SO_(2)^(4-)离子主要来源于石膏的溶解。四川含盐盆地古卤水的注入导致盐津桥地热水富Na^(+)、K^(+)、Cl^(-)。地热水的补给来源为大气降水,补给区位于研究区中部的大娄山一带,补给高程为1310.0~1391.2 m,补给区年平均气温为4.4~8.3℃。利用二氧化硅温标估算的热储温度为53~95℃,地热水循环深度为1372~2633 m。硅-焓模型估算的地热水冷水混入比例为76%~92%。区内地下水在大娄山区接受大气降水入渗补给,经深循环并受深部热流加热后,沿导水断裂上升至地表,形成天然低温温泉,或在背斜核部断裂带附近经人工钻探形成地热井。 展开更多
关键词 地热水 水化学 氢氧同位素 遵义地区 贵州北部
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海相砂岩薄层稠油油藏地热水驱效果评价
10
作者 涂志勇 谢明英 +1 位作者 冯沙沙 卫喜辉 《石油化工应用》 CAS 2024年第2期38-42,53,共6页
南海东部薄层边水稠油油藏注地热水开发效果好,鲜有针对地热水驱提高采收率机理及开采效果方面的研究。本文从稠油注热实验、考虑围岩热损失的数值模拟以及矿场实践三个维度研究地热水驱提高稠油采收率机理及效果。研究结果表明,注地热... 南海东部薄层边水稠油油藏注地热水开发效果好,鲜有针对地热水驱提高采收率机理及开采效果方面的研究。本文从稠油注热实验、考虑围岩热损失的数值模拟以及矿场实践三个维度研究地热水驱提高稠油采收率机理及效果。研究结果表明,注地热水可以大幅降低原油黏度,残余油饱和度降低7.24%~8.22%,驱油效率提高8.85%~9.11%;注地热水油藏早期水驱前沿与周围地层发生热交换,温度迅速降低,地热水驱影响范围在50~150 m,以低速均匀注水保压驱油为主;后期通过大液量提高温度的波及范围,提高注热采收率。E油藏注地热水后采油井产量快速上升,注水井吸水指数因近井地带黏度降低、水相渗透率提高而逐步增大。通过完善注采井网,油藏压力系数逐年上升,产量持续增加,预测采收率达到40.0%,注热提高采收率4.8%。 展开更多
关键词 海相砂岩 稠油 注地热水 热损失 采收率
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可控源音频大地电磁测深法在地热水找矿勘查中的应用
11
作者 常志岐 金鑫 +3 位作者 高俊 木宗勇 刘世响 位玉龙 《能源与环保》 2024年第3期173-177,共5页
贵州省荔波县处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区的有利空间部位,该变形区发育一系列高温地热水资源,具有集中开发绿色清洁能源的优势。针对该区域热源异常区普遍埋藏深的特征,采用可控源音频大地电磁测深法对深部热源场和导... 贵州省荔波县处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区的有利空间部位,该变形区发育一系列高温地热水资源,具有集中开发绿色清洁能源的优势。针对该区域热源异常区普遍埋藏深的特征,采用可控源音频大地电磁测深法对深部热源场和导热构造等进行了预测。结果表明:①研究区地表无明显的地热异常显示,但根据地质条件等综合认为该区域具有寻找深部热水的条件;②通过可控源音频大地电磁测深验证了该区域深埋的3条断裂构造,其低阻体的空间分布及延伸特征与耕者倒转背斜吻合,下部F 2上盘与其接触部位、低阻碎屑岩层下部存在的宽缓次低阻带,为研究区主要储水储热有利部位,是进一步勘查的重点靶区;③储水有利部位为埋深2000~2800 m的次低阻带,同时钻孔还应充分考虑F_(2)、F_(5)断裂在深部的空间展布情况。 展开更多
关键词 可控源音频大地电磁测深法 储热空间 导热构造 地热水找矿
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地热水中硼与碳酸盐类矿物吸附过程的实验研究
12
作者 刘家千琳 正安婷 +2 位作者 望尧瑶 陈子豪 谭天畅 《地下水》 2024年第1期1-4,172,共5页
地热水作为一种重要的地下水资源,广泛应用于工农业和城市建设等领域中。与此同时,地热水中的无机物质含量也相对较高,其中硼元素的存在对地热水质量的评价和利用产生了重要影响。本文在人工地热水中利用Cacl_(2)与LiCO_(3)模拟过饱和... 地热水作为一种重要的地下水资源,广泛应用于工农业和城市建设等领域中。与此同时,地热水中的无机物质含量也相对较高,其中硼元素的存在对地热水质量的评价和利用产生了重要影响。本文在人工地热水中利用Cacl_(2)与LiCO_(3)模拟过饱和富硼地热水中碳酸类矿物的吸附过程展开研究,通过控制变量法分析不同反应条件下,硼与碳酸盐类矿物吸附过程,为解决地热水带来的环境影响和提高地热水的资源效益及利用价值提供理论依据。实验结果表明:方解石对硼的吸附率随着初始硼浓度的增大、温度的升高以及pH增大时均逐渐增大。 展开更多
关键词 地热水 硼 吸附 方解石
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厦门市同安区东塘地热水化学特征和资源量分析评价
13
作者 周世玲 《地下水》 2024年第1期38-40,45,共4页
为了厦门市同安区东塘地热水资源的可持续开发,对研究区内的地热水化学特征及可采资源量进行了分析计算。分析结果表明,地热水水质类型为Cl·SO_(4)·HCO_(3)-Na型,总矿化度和总硬度较低,属偏碱性水,受外界环境影响较小。根据... 为了厦门市同安区东塘地热水资源的可持续开发,对研究区内的地热水化学特征及可采资源量进行了分析计算。分析结果表明,地热水水质类型为Cl·SO_(4)·HCO_(3)-Na型,总矿化度和总硬度较低,属偏碱性水,受外界环境影响较小。根据抽水试验结果,结合群孔涌水量减少系数法计算了东塘地下热水允许开采量为6380 m^(3)/d,与之匹配的热能量为4.63×10^(3)kw。成果可为研究区能为厦门市东塘地区今后的地热资源可持续开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 同安区东塘 地热水 水化学特征 资源量评价
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鲜水河断裂带地热水化学特征及结垢趋势分析 被引量：2
14
作者 袁兴成 张云辉 +3 位作者 王鹰 黄珣 孙明露 吕国森 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期357-372,共16页
地热资源作为潜力巨大的清洁能源,大力开发地热资源是我国实现双碳目标的重要路径。川西鲜水河断裂带地热资源丰富,但地热结垢成为了地热资源开发利用中的主要问题之一。为进一步查明地热资源的赋存状态和结垢趋势特征,本文以鲜水河断... 地热资源作为潜力巨大的清洁能源,大力开发地热资源是我国实现双碳目标的重要路径。川西鲜水河断裂带地热资源丰富,但地热结垢成为了地热资源开发利用中的主要问题之一。为进一步查明地热资源的赋存状态和结垢趋势特征,本文以鲜水河断裂带上的磨西、榆林宫、二道桥、中谷、八美和道孚地热区为研究区,采用水化学分析、氢氧同位素、热储温度估算和结垢趋势特征分析等方法,开展了鲜水河断裂带地热水水化学及结垢趋势特征研究。结果表明:地热水的水化学类型主要为Na-HCO_(3)、Ca-HCO_(3)、Ca·Na-HCO_(3)和Na-Cl·HCO_(3)型;地热水主要来源于大气降水的补给且氧漂移现象明显;地热水均未达到完全的水-岩平衡状态,混合冷水后的浅部热储温度为61℃~172℃,深部初始热储温度平均值为183℃~284℃,冷水混合比例平均值为77%~86%;指数分析法和饱和指数判别法得出以上地热区均有可能形成碳酸盐结垢,硅酸盐结垢仅可能会形成于少数SiO_(2)含量异常高的区域,而硫酸盐结垢几乎不形成;依据硅-焓模型估算的冷水混合比例重构得出深层储层流体组分,计算得出二道桥地区的碳酸盐结垢程度是最严重的,主要是因为该区的热储岩性为碳酸盐岩,以及热储温度能促进CaCO_(3)沉淀。对于除垢和预防,可以采用机械拆除、控制CO_(2)分压、控制溶液的pH值和使用化学添加剂(阻垢剂)等。研究成果可为鲜水河断裂带及川西地热资源的可持续开发利用提供理论依据。 展开更多
关键词 鲜水河断裂带 地热水水化学 补给来源 热储温度 地热水结垢
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煤-热共采模式下地热水非常规开采数值模拟研究 被引量：1
15
作者 万志军 张源 +3 位作者 师鹏 苟红 王朱亭 于振子 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1115-1125,共11页
在我国“碳达峰、碳中和”时代背景下,开展矿井地热水资源开发利用实现煤-热共采的研究具有重要战略意义。然而,目前煤-热共采技术尚不成熟,针对矿井地热水抽采的研究还需进一步补充。因此,基于煤-热共采理论及技术框架,提出了一种地热... 在我国“碳达峰、碳中和”时代背景下,开展矿井地热水资源开发利用实现煤-热共采的研究具有重要战略意义。然而,目前煤-热共采技术尚不成熟,针对矿井地热水抽采的研究还需进一步补充。因此,基于煤-热共采理论及技术框架,提出了一种地热水井下非常规开采方法。分析了矿区热储形成机制,采用热储体积法对矿区地热水资源量进行了估算,评价了矿井地热水开发潜力。同时,数值模拟了地热水非常规开采模式下的热储温度场及生产井水温变化。分析了生产井群参数对热储层温度场及生产井水温的影响,并与常规地热水生产方法进行了对比。最后,讨论了矿井地热水开采利用所产生的社会、经济效益。结果显示:①矿区地热水静态可采量为1.14×10^(17)J,折合标煤3.9 Mt。动态可采量为2.95×10^(16)J/a,折合标煤1.01 Mt/a。②生产井水温受回灌水温的影响较大,与回灌方式的关系不大,且回灌水温对生产井水温的影响主要体现在生产后期。③随着生产速率的增加,生产井群热突破时间提前,且在热突破点之后的温降速率加快。④均衡生产对生产井的服务年限具有有益作用。⑤通过调整非常规开采模式的生产策略可实现生产井群的协调开采,延长生产井群的开采期限,使其平均温降速率小于常规开采模式下的生产井温降速率。⑥矿井地热开发系统建成后,可实现煤矿17万m^(2)的供暖及全矿职工的洗浴,每年减少燃煤10327 t,减少CO_(2)排放量26900 t,为企业创造693.8万元的经济效益。因此,针对水热型高温矿井,实施井下地热水非常规开采具有一定的可行性。通过合理布置生产井群分布,科学制定生产策略,可实现矿井地热水的高效开采。 展开更多
关键词 矿山地热 煤-热共采 矿井热害 地热水 非常规开采
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煤-热共采模式下矿井地热水开采及智能调度技术研究
16
作者 李延河 万志军 +5 位作者 于振子 张源 张波 甄正 赵东 师鹏 《中国矿业》 2023年第9期110-118,共9页
为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标,实现能源绿色清洁转型,开发深部矿井地热资源具有重要意义。以平煤十矿为背景,利用热储体积法,评价了矿区地热水开发潜力,结果显示矿区地热水蕴藏热能7.63×10^(17)J,折合标煤26.1 Mt,动态地... 为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标,实现能源绿色清洁转型,开发深部矿井地热资源具有重要意义。以平煤十矿为背景,利用热储体积法,评价了矿区地热水开发潜力,结果显示矿区地热水蕴藏热能7.63×10^(17)J,折合标煤26.1 Mt,动态地热流体可采量折合标煤1.01 Mt/a,具有较高开发潜力。基于此,在煤-热共采理论及框架的基础上,提出了矿井地热水开采方法,并提出了一种基于地面热负荷的地热水开采智能调度技术。通过计算矿区热负荷,设计了矿井地热水开采方案,并进行了现场工业性实验。实验结果表明,开发利用矿井地热水可满足平煤十矿矿区17万m^(2)的冬季供暖及7000余名职工日常洗浴,同时可减少燃煤约10327 t/a,折合CO_(2)排放量2.69×10^(4)t/a,为企业带来693.8万元的经济效益。因此,深部矿井地热水开采具有良好的安全效益、经济效益、社会效益与环境效益,可为我国“双碳”目标的实现贡献力量。 展开更多
关键词 煤-热共采 地热水 热负荷 矿区供暖 井筒防冻 高温矿井
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改性GO/SiO_(2)环氧涂层在模拟地热水中的防腐性能研究
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作者 余嵘 雷欢 +1 位作者 周欣桐 张弛 《当代化工》 CAS 2023年第1期87-91,96,共6页
为提升复合涂层的防腐性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性氧化石墨烯(GO)及纳米二氧化硅(nano-SiO_(2)),利用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射谱(XRD)和扫描电镜(SEM)表征改性前后的结构变化,制备得到改性GO/SiO_(2)复合涂层。分... 为提升复合涂层的防腐性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性氧化石墨烯(GO)及纳米二氧化硅(nano-SiO_(2)),利用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射谱(XRD)和扫描电镜(SEM)表征改性前后的结构变化,制备得到改性GO/SiO_(2)复合涂层。分析不同填料配比下涂层的硬度、接触角及在酸碱条件下的起泡、脱落现象。通过旋转挂片、扫描电镜(SEM)、极化曲线(Tafel)等手段分析涂层在模拟地热水环境中的腐蚀行为,测试其耐腐蚀性能。结果表明:在最优配比时,复合涂层的硬度、附着力、耐酸碱等各项性能优异,制备得到的复合涂层在模拟地热水环境中的防腐性能显著提升。 展开更多
关键词 地热水 防腐涂层 SiO_(2) GO 环氧树脂
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关中盆地蓝田—灞河组地热水化学特征及形成机制
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作者 夏岩 张莹 +7 位作者 郭路 任战利 高文冰 兰华平 陈凯 祁凯 侯亚云 邢光远 《非常规油气》 2023年第4期1-11,21,共12页
采用水化学及同位素分析等方法对关中盆地蓝田—灞河组水文地球化学特征及形成机制进行了研究。结果表明:研究区地热水以Cl—Na和Cl—SO_(4)—Na—Ca型水为主,地热流体水化学由浅到深,从HCO_(3)·SO_(4)—Na型→SO_(4)·HCO_(3)... 采用水化学及同位素分析等方法对关中盆地蓝田—灞河组水文地球化学特征及形成机制进行了研究。结果表明:研究区地热水以Cl—Na和Cl—SO_(4)—Na—Ca型水为主,地热流体水化学由浅到深,从HCO_(3)·SO_(4)—Na型→SO_(4)·HCO_(3)—Na型→SO_(4)·Cl—Na型→Cl·SO_(4)—Na型→Cl—Na型,水化学类型由单一型向复合型过渡,最终演变为单一型Cl—Na型。研究区热储层温度较高,分布范围较宽,为40~105℃,大部分水样温度高于60℃,平均温度为72.8℃。pH值均大于7,属于弱碱性水;TDS(矿化度)普遍高于1 g/L。地下热水14 C年龄在7000~28000 a之间,从盆地南北两侧向中部逐渐变老,在盆地南北两侧存在地表水的补给。盆地中部新生界孔隙裂隙型地热流体的赋存环境相对封闭,盆地形成过程中早期地层的部分地下水由于新生代地层的快速沉降和堆积而在孔隙中封存,随着盆地的不断沉降和堆积,逐渐加压和封存了孔隙中的地下水。 展开更多
关键词 地热水 水化学 形成机制 蓝田—灞河组 关中盆地
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地热水系统采灌方案模拟优化研究——以苏北农村清洁能源供暖示范区为例 被引量：1
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作者 邹鹏飞 王彩会 +5 位作者 杜建国 葛伟亚 骆祖江 孔刚 邱杨 刘莉 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期59-72,共14页
在地热资源开发利用过程中,热储温度、压力会随开采量和时间的增加而降低,地热尾水的排放也会对环境造成热污染,热储回灌可以成为解决这些问题的有效措施。在进行地热开发利用之前,科学合理地规划采灌井的布局方式,探索避免采灌井过早... 在地热资源开发利用过程中,热储温度、压力会随开采量和时间的增加而降低,地热尾水的排放也会对环境造成热污染,热储回灌可以成为解决这些问题的有效措施。在进行地热开发利用之前,科学合理地规划采灌井的布局方式,探索避免采灌井过早发生热突破、实现地热资源高效利用的最优采灌方案,有利于延长地热井的使用寿命。江苏沛县安国镇所在的丰沛盆地为古近纪以来发育的新生代断陷盆地,岩溶裂隙型热储分布较为广泛,以奥陶系灰岩为主。文章在安国镇地热资源勘查成果的基础上,基于地热井抽水试验、回灌试验获取的采灌井间距、灌采比等重要参数,利用Feflow6.2软件建立了地下热水渗流与热量运移三维耦合数值模型,模拟预测了奥陶系灰岩热储层中地热水的可开采资源量,进行了采灌井开发利用方案的模拟优选。研究结果表明:RPX01开采井与RPX02回灌井合理井底间距为389 m;地热井的灌采比为1.29,确定了一抽一灌的方式进行可持续开发利用;水位降深稳定在50.61 m时,开采井可开采资源量为1000 m^(3)/d;开采量为1000 m^(3)/d、回灌量1000 m^(3)/d,回灌温度40℃时,10个供暖期后开采井水位下降45.49 m,温度降低1.44℃,是本次模拟方案中的最佳循环开发利用方案。上述结果为苏北农村清洁能源供暖示范区建设提供了科学决策依据。 展开更多
关键词 地热水系统 回灌 数值模拟 灌采比 优化方案 可持续开发利用
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地热水锂组分快捷分离纯化及同位素测定
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作者 潘晟 孙亚莉 +2 位作者 刘晓明 岳雅慧 赵平 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2023年第1期31-37,共7页
锂是一种战略性矿产资源,青藏高原蕴藏着富锂地热水,锂同位素可以用来示踪其物质来源和演化过程。采用AG50W-X8阳离子交换树脂对地热水锂组分进行了快捷分离纯化,建立了利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)法测定锂同位素的方法... 锂是一种战略性矿产资源,青藏高原蕴藏着富锂地热水,锂同位素可以用来示踪其物质来源和演化过程。采用AG50W-X8阳离子交换树脂对地热水锂组分进行了快捷分离纯化,建立了利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)法测定锂同位素的方法。移取适量的地热水样品加热蒸干,转化成0.20 mol/L HCl溶液后上柱,继续使用0.20 mol/L HCl纯化锂组分。当洗脱液中Na/Li比值≤1.2且锂的回收率超过99%时,可以在MC-ICP-MS上直接测定锂同位素比值。测定标准物质L-SVEC、IRMM-016和标准海水IAPSO的δ7Li值,结果分别为0.01‰±0.34‰、-0.02‰±0.46‰和30.75‰±0.35‰,与推荐值相符合。利用L-SVEC配制的标准溶液检查了MC-ICP-MS的长期稳定性,外精度要好于0.4‰(2σ)。在测定青藏高原地热水样品时,获得了准确的δ7Li值,可为青藏高原富锂地热水的成因机制研究提供技术支撑。 展开更多
关键词 阳离子树脂 锂同位素比值 MC-ICP-MS 地热水 青藏高原
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