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1、2010年第37卷第10期探矿工程(岩土钻掘工程)17我国干热岩勘查的有关技术问题冉恒谦,冯起赠(中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000)摘要:干热岩作为一种可再生的新型能源,具有热能大、分布广、开发利用对环境影响小、不受季节等自然条件的影响等优势。而干热岩的勘查开发利用在我国还基本属于空白,因此对干热岩勘查关键技术开展研究有着非常现实的意义。在简述国内外对干热岩勘查开发利用研究现状的基础上,分析了干热岩开发利用的技术关键,并提出了主要的研究内容和需要做的工作。关键词:干热岩;勘查;地热能;热交换;热发电;钻井中图分类号:TD87;P634文献标识码:A
2、文章编号:1672-7428(2010)10-0017-05SomeTechnicalIssuesonHotDryRockExplorationinChina/RANHengqian,FENGQizeng(TheInstituteofExplorationTechniques,CAGS,LangfangHebei065000,China)Abstract:Asarenewableenergyresource,hotdryrock(HDR)hasadvantagesofstrongheatenergy,widedistribution,environmentalprotectio
3、nandnotbeingaffectedbynaturalconditions,suchasseasons.HotdryrockexplorationdevelopmentandutilizationisbasicallyablankfieldinChina,thestudyonthiskeytechniquehasaveryrealisticsignificance.BasedontheintroductiononthecurrentsituationofhotdryrockexplorationdevelopmentandutilizationbothinChinaandabro
4、ad,thepaperanalyzedthekeytechnologyandputforwardthemainstudytargetandworktoberequired.Keywords:hotdryrock;exploration;geothermalenergy;heatexchange;thermalpower;drilling1干热岩的概念(相距约200~600m左右)将岩石裂隙中的高温干热岩(HDR-HotDryRock)是指埋深超过水、汽提取到地面;取出的水、汽温度可达150~2002000m、温度超过150的地下高温岩体,其特点是,通过热交换及地面循环装置用于发电
5、;冷却后的岩体中很少有地下流体存在。当然,这是比较宽泛水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。的干热岩概念。干热岩的热能赋存于各种变质岩或整个过程都是在一个封闭的系统内进行。见图1。结晶岩类岩体中,较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。干热岩上一般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。一个温度超过150的地下高温岩体的存在,一定会给周围的地温环境带来很大的异常,所以许多研究人员也把地温梯度是否超异常来研究地下是否存在干热岩体。2干热岩的开发利用价值图1干热岩地热发电系统目前,人们对干热岩的开发利用,主要
6、是发电。干热岩存在于地壳浅层的某些构造区,是一种美国、法国、德国、日本、意大利和英国等科技发达国清洁的新能源。全球干热岩蕴藏的热能十分丰富,家已经掌握了干热岩发电的基本原理和基本技术。比蒸汽型、热水型和地压型地热资源大得多,比煤干热岩发电的基本原理是:通过深井将高压水炭、石油、天然气的热能总和还要大。注入地下2000~6000m的岩层,使其渗透进入岩层干热岩地热资源与核能(裂变和聚变)、太阳能的缝隙并吸收地热能量;再通过另一个专用深井收稿日期:2010-09-10作者简介:冉恒谦(1963-),男(汉族),重庆人,中国地质科学院勘探技术研究所地调科研处处长、教授级高级工程师,地质工
7、程专业,博士,从事钻探装备研究工作,河北省廊坊市金光道77号,ranhq666@heinfo.net;冯起赠(1971-),男(汉族),吉林人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师,钻探机械专业,从事全液压车装水井钻机及大直径套管钻机的研发工作,fengqizeng@126.com。18探矿工程(岩土钻掘工程)2010年第37卷第10期或者其它可再生的能源相比,具有如下优势:接位于进水井和出水井之间的裂隙系统。(1)干热岩地热能
