雄安新区容城凸起区地热可采资源量动态预测
发布时间：2021-11-20 07:40
雄安新区地热资源丰富,其中容城凸起区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一。通过分析容城凸起区地质构造背景、地热形成机理,建立了容城凸起区热储的地质模型和数学模型。基于COMSOL Multiphysics软件,对区域内主要热储层的地热资源开采进行了数值模拟,计算结果与监测数据拟合较好。在此基础上,通过在各开采区内合理布置开采和回灌井,评价容城东部地区采灌均衡条件下的地热资源量。本研究模拟了不同采灌量（100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h）对可采地热资源量的影响,结果表明:当开采量为100 m3/h满足评价标准:①10年地下水位下降小于5 m;②单井地下水位不低于150 m;③开采井100年水温下降<2℃时,年可开采热量8.53×1014J/a,可供暖面积240.9万m2。模型中开采井、回灌井分区布置,不仅可以避免热突破,且在对于渗透性良好的储层地热尾水可快速补给至开采区,能有效维持热储压力。本文初步摸清了雄安新区容城东部片区可开采...
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
雄安新区容城凸起区地质模型网格剖分示意图
边界条件主要涉及到注入井、生产井和地层边界三个部分(Qu Zhanqing et al., 2017)。模型的边界条件如图8所示,顶面温度边界设为年平均气温,侧面设为温度开边界和水位边界,底面设为温度开边界和不透水边界。2.3.2 初始条件
由于地热地质勘查和地热资源评价工作相对滞后,尚存在动态资源量不明、地热井布置不合理等问题(Wang Shufang et al., 2013)。雄安新区地热资源评价工作较少,以往仅仅是用解析法计算地热资源量,随着科学技术的发展及该地区地热资源开发利用程度的提高,以及可视化数值模型软件的升级完善,地热资源的精准评价已具备了相关条件(Ru Hongjiu et al., 2018)。地热流体数值模拟普遍用于地热流体资源的动态预测、开发设计及未来生产能力的估算等,利用数值模拟研究地下热储中热水系统的运动规律,已成为地热流体开发和评价的重要技术方法(Peaceman et al., 1997; Wu and Pruess,1998; Yu Yiming et al., 2015; Zhao Zhihong et al., 2017; Qu Zhanqing et al., 2017)。容城凸起位于冀中台陷中部,呈NNE向分布,是雄安新区地热资源赋存条件仅次于牛驼镇凸起的地区。但是容城凸起区目前地热资源勘查及开发利用主要集中在深度 1800 m 以浅的蓟县系上部岩溶热储层,仅在凸起的东南部边缘部分利用新近系砂岩热储层(Wang Guiling et al., 2018)。地热资源评价工作仅仅局限于简单的解析法,方法单一,资源量计算粗略,缺少动态预测。进行清晰的地热资源成因模式研究、准确的地热资源储量评价研究,不断开辟新的资源储备,是地热资源规模化可持续利用的基础。笔者通过分析容城凸起区地热资源成藏模式,基于COMSOL Multiphysics 软件,建立容城东部地区热储地质模型和数值模型,模拟不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)对可采地热资源量的影响,提出地热资源评价标准,并以此标准评价容城东部地区年可采热量和满足的供暖需求面积,为雄安地区地热资源合理开发、可持续开发提供依据。1 地热地质特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测[J]. 鲁锴,鲍志东,季汉成,刘金侠,王贵玲,马峰,郭瑞婧,曹瑛倬,杨飞,符勇,李潇博,华盈鑫,阙宜娟,李宗峰,许西挺,胡先才. 古地理学报. 2019(06)
[2]雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估[J]. 戴明刚,雷海飞,胡甲国,郭新锋,马鹏鹏,张家云. 地质学报. 2019(11)
[3]雄安新区现今地温场特征及成因机制[J]. 王朱亭,张超,姜光政,胡杰,唐显春,胡圣标. 地球物理学报. 2019(11)
[4]东营凹陷地热田特征及成因机理研究[J]. 张红红,高焕毅,李苹. 地质学报. 2019(S1)
[5]胶东半岛中低温对流型地热资源赋存机理及找热模型[J]. 史猛,康凤新,张杰,殷焘,韩明智. 地质论评. 2019(05)
[6]雄安新区附近主要隐伏断裂第四纪活动性研究[J]. 商世杰,丰成君,谭成轩,戚帮申,张鹏,孟静,王苗苗,孙明乾,万佳威,王惠卿,项歆璇. 地球学报. 2019(06)
[7]雄安新区起步区及周边地热资源特征与影响因素[J]. 戴明刚,汪新伟,刘金侠,雷海飞,鲍志东. 地质科学. 2019 (01)
[8]地下群井改变径流条件下的三维实验模拟研究[J]. 王煜曦. 城市地质. 2018(03)
[9]雄安新区地热资源评价与开发应用潜力分析[J]. 苏永强,李郡. 河北工业大学学报. 2018(04)
[10]河北容城凸起区热储层新层系——高于庄组热储特征研究[J]. 王贵玲,李郡,吴爱民,张薇,胡秋韵. 地球学报. 2018(05)
本文编号：3506871
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
雄安新区容城凸起区地质模型网格剖分示意图
边界条件主要涉及到注入井、生产井和地层边界三个部分(Qu Zhanqing et al., 2017)。模型的边界条件如图8所示,顶面温度边界设为年平均气温,侧面设为温度开边界和水位边界,底面设为温度开边界和不透水边界。2.3.2 初始条件
由于地热地质勘查和地热资源评价工作相对滞后,尚存在动态资源量不明、地热井布置不合理等问题(Wang Shufang et al., 2013)。雄安新区地热资源评价工作较少,以往仅仅是用解析法计算地热资源量,随着科学技术的发展及该地区地热资源开发利用程度的提高,以及可视化数值模型软件的升级完善,地热资源的精准评价已具备了相关条件(Ru Hongjiu et al., 2018)。地热流体数值模拟普遍用于地热流体资源的动态预测、开发设计及未来生产能力的估算等,利用数值模拟研究地下热储中热水系统的运动规律,已成为地热流体开发和评价的重要技术方法(Peaceman et al., 1997; Wu and Pruess,1998; Yu Yiming et al., 2015; Zhao Zhihong et al., 2017; Qu Zhanqing et al., 2017)。容城凸起位于冀中台陷中部,呈NNE向分布,是雄安新区地热资源赋存条件仅次于牛驼镇凸起的地区。但是容城凸起区目前地热资源勘查及开发利用主要集中在深度 1800 m 以浅的蓟县系上部岩溶热储层,仅在凸起的东南部边缘部分利用新近系砂岩热储层(Wang Guiling et al., 2018)。地热资源评价工作仅仅局限于简单的解析法,方法单一,资源量计算粗略,缺少动态预测。进行清晰的地热资源成因模式研究、准确的地热资源储量评价研究,不断开辟新的资源储备,是地热资源规模化可持续利用的基础。笔者通过分析容城凸起区地热资源成藏模式,基于COMSOL Multiphysics 软件,建立容城东部地区热储地质模型和数值模型,模拟不同采灌量(100 m3/h、150 m3/h和200 m3/h)对可采地热资源量的影响,提出地热资源评价标准,并以此标准评价容城东部地区年可采热量和满足的供暖需求面积,为雄安地区地热资源合理开发、可持续开发提供依据。1 地热地质特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测[J]. 鲁锴,鲍志东,季汉成,刘金侠,王贵玲,马峰,郭瑞婧,曹瑛倬,杨飞,符勇,李潇博,华盈鑫,阙宜娟,李宗峰,许西挺,胡先才. 古地理学报. 2019(06)
[2]雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估[J]. 戴明刚,雷海飞,胡甲国,郭新锋,马鹏鹏,张家云. 地质学报. 2019(11)
[3]雄安新区现今地温场特征及成因机制[J]. 王朱亭,张超,姜光政,胡杰,唐显春,胡圣标. 地球物理学报. 2019(11)
[4]东营凹陷地热田特征及成因机理研究[J]. 张红红,高焕毅,李苹. 地质学报. 2019(S1)
[5]胶东半岛中低温对流型地热资源赋存机理及找热模型[J]. 史猛,康凤新,张杰,殷焘,韩明智. 地质论评. 2019(05)
[6]雄安新区附近主要隐伏断裂第四纪活动性研究[J]. 商世杰,丰成君,谭成轩,戚帮申,张鹏,孟静,王苗苗,孙明乾,万佳威,王惠卿,项歆璇. 地球学报. 2019(06)
[7]雄安新区起步区及周边地热资源特征与影响因素[J]. 戴明刚,汪新伟,刘金侠,雷海飞,鲍志东. 地质科学. 2019 (01)
[8]地下群井改变径流条件下的三维实验模拟研究[J]. 王煜曦. 城市地质. 2018(03)
[9]雄安新区地热资源评价与开发应用潜力分析[J]. 苏永强,李郡. 河北工业大学学报. 2018(04)
[10]河北容城凸起区热储层新层系——高于庄组热储特征研究[J]. 王贵玲,李郡,吴爱民,张薇,胡秋韵. 地球学报. 2018(05)
本文编号：3506871
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