地热及浅层地温能综合利用技术研究及应用

本项目在系统收集整理已有浅层地温能开发利用成果、调研国内外浅层地温能开发利用前沿技术的基础上，通过钻探、岩土取样、热物性测试、抽水试验、热响应试验、监测评价等工作，分阶段开展不同地质因素对地埋管换热能力的影响、岩土体热物性测试方法、砂层、砂砾石层原状土取样工艺和热物性测试方法、浅层地温能高效转化技术及热响应测试方法技术五个子课题的研究。分析地下水流速、地层岩性、地层初始温度等地质条件对地埋管换热能力的影响，为浅层地温能的高效采集和合理利用提供依据；结合实际砂层、砂砾石层钻进和原状土取样过程，提出原位热响应试验测试方法，改进浅层地温能热响应测试仪，编写《现场热响应测试导则》，为规范岩土体热物性参数和制定北京市地方标准《地埋管地源热泵系统工程技术规范》提供依据；建设两处典型地源热泵监测系统并对运行参数进行全面监测，提出地源热泵系统运行评价体系以及地源热泵系统运行优化策略；采用无线远程传输和网络化管理的方法，建立北京市浅层地温能开发利用监测系统，创建信息平台，为浅层地温能监测预警系统的建设奠定工作基础。,本项目在系统收集整理已有浅层地温能开发利用成果、调研国内外浅层地温能开发利用前沿技术的基础上，通过钻探、岩土取样、热物性测试、抽水试验、热响应试验、监测评价等工作，分阶段开展不同地质因素对地埋管换热能力的影响、岩土体热物性测试方法、砂层、砂砾石层原状土取样工艺和热物性测试方法、浅层地温能高效转化技术及热响应测试方法技术五个子课题的研究。分析地下水流速、地层岩性、地层初始温度等地质条件对地埋管换热能力的影响，为浅层地温能的高效采集和合理利用提供依据；结合实际砂层、砂砾石层钻进和原状土取样过程，提出原位热响应试验测试方法，改进浅层地温能热响应测试仪，编写《现场热响应测试导则》，为规范岩土体热物性参数和制定北京市地方标准《地埋管地源热泵系统工程技术规范》提供依据；建设两处典型地源热泵监测系统并对运行参数进行全面监测，提出地源热泵系统运行评价体系以及地源热泵系统运行优化策略；采用无线远程传输和网络化管理的方法，建立北京市浅层地温能开发利用监测系统，创建信息平台，为浅层地温能监测预警系统的建设奠定工作基础。 2100433B

如俄罗斯高加索克拉斯诺达尔州的莫斯托夫地区，由石油探井揭露出水温75.0℃、矿化度1.0～1.5克/升的自流热水，已成功进行综合利用和梯级利用：①75℃热水用于工业综合利用，包括水泥制品、木器家具、饲料、制桶作坊、皮革加工及洗毛等；②75℃热水为18万平方米的温室供热；40～45℃热水为乳牛栏、猪圈、鸟房等设施供热；③75℃热水用于采暖及热供水；30～40℃热水用于人民生活综合利用，如游泳池、浴池、洗衣房等；④经上述多种目的利用后的地热尾水（25～30℃）均被排到沉淀池，处理后的尾水（20～25℃）被利用于农田灌溉及养鱼。

地热是地壳内岩石和流体中能被人类利用,并以经济、合理的方式开发出来的热量。地热资源具有许多优点：首先地热资源是一种本土资源。它可以避免因燃料运输、储存引起的诸多弊端;与燃煤、燃油气等常规能源相比，地热资源又是一种清洁能源；地热水中富含多种对人体有益的微量元素，所以说它也是一种热矿泉资源 。

地热资源用途非常广泛,可用于发电、供暖、生活洗浴、养殖种植、温泉理疗、工业生产等多种领域。因、

华北油田留北潜山是一个处于特高含水开发阶段的油藏,地热资源十分丰富。通过多井次的大排量提液和回注试验,取得了很好的提液升温、增产原油和回注效果,在此基础上，确定了地热水发电、维温伴热的综合利用方式，实现了"油-电-热"联产即增产原油、节约能源和地热发电的综合利用，具有巨大的经济效益和社会效益。

能源是一个国家经济发展的重要基础，是可持续发展的关键,受到世界各国的高度重视。我国是发展中国家，又是能源消耗大国,能源问题显得尤为突出。在能源消费过程中，产生的环境问题也日趋严重。我国在能源使用问题上面临着经济增长与环境保护的双重压力，能源结构优化受到政府高度重视。

地热资源既是一种清洁能源，同时又是一种具有医疗保健等多种用途的资源，伴随人民生活水平的提高，人们越来越重视生活质量与健康水平的提高，地热资源的保健功效引起广泛关注。但如果地热资源没有得到充分利用,对地热资源采取掠夺式、盲目式地开采,地热能浪费严重，那么就无法体现地热资源的优势。

因此，实现环保、节能、一水多用、梯级综合利用的地热利用等科学的综合利用地热资源方式，使之有效地服务于经济建设和改善人民生活，以提高市政服务能力，达到促进旅游业的稳步发展和招商引资的顺利进行是当务之急 。

分析了地热资源的开发与利用现状，论述了开发地热资源的有效措施。对宁城县某度假区地热资源综合利用项目进行了方案设计。2100433B

第一章 地热能简介

第一节 地热能

一、地热能概念

二、地球热量来源

第二节 地球的温度分布

一、地球内部结构与温度分布

二、浅层地温场分布

第三节 地热能传递形式

一、大地热流

二、地热流体

三、岩浆活动

第四节 地热能分类

一、浅层地温能

二、水热型地热能

三、干热岩型地热能

四、岩浆型地热能

第五节 地热能开发利用

一、地热供暖

二、地热医疗

三、地热农业

四、地热发电

五、地热梯级利用

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