郑州地热资源勘查技术研究

卢予北，男，汉族，1964年生。地质工程专业，高级工程师，工学硕士。河南省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质队副队长兼钻探总工程师、地热工程研究院院长。河南省学术技术带头人（省555人才）。主要从事地热资源勘查以及浅层地能、钻进工程、旧井处理工程研究与开发工作。近年来，先后获得“河南省科学技术进步三等奖”、“河南省国土资源科技一等奖”、“河南省勘察设计行业创新一等奖”、“河南省地矿局科技进步一等奖”、“河南省地质科学贡献奖”等荣誉。在国家中文核心期刊和工程核心期刊发表学术论文36篇，主持科研项目13余项，获国家专利2项。

郭友琴，男，1957年生。1982年毕业于中国地质大学矿产地质学专业，高级工程师。河南省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质队队长。主要从事地质勘查和经济技术管理工作。参加工作以来先后获得部级找矿成果勘查设计二等奖1次，河南省科技进步三等奖2次，河南省国土资源科技一等奖1次，2006年获“河南省工业创新优秀奖”。近年来，共发表学术论文10余篇，参加科研项目6项。

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序一

序二

前言

第1章 郑州自然地理及地质环境

1.1 自然地理概况

1.2 地质环境条件

1.3 区域水文地质条件

第2章 郑州地热类型与特征

2.1 地热资源类型

2.2 地热地质特征

2.3 热储层温度分布

第3章 地球物理勘查

3.1 超长电磁波

3.2 区域重力场

3.3 区域地磁场

3.4 浅层人工地震

3.5 地面电法测量

第4章 地球化学勘查

4.1 普通地球化学方法

4.2 同位素方法

4.3 放射性氡气测量

4.4 地球化学温标法

第5章 郑州地热资源储量与流体质量评价

5.1 地热资源计算与评价原则

5.2 热储模型

5.3 计算方法与参数的选择

5.4 计算结果与评价

5.5 地热流体质量评价

5.6 地热矿水（泉）分类与医疗作用

5.7 郑州市地热资源评价结论

第6章 深部地热钻探技术研究

6.1 深部地热资源钻探工程概念及特点

6.2 主要钻探设备和钻具选型

6.3 超深地热钻探技术

6.4 成井工艺

第7章 地热钻井事故与处理技术

7.1 井内漏失

7.2 钻铤黏扣和断扣

7.3 压差吸附卡钻

7.4 地层破碎掉块

7.5 过滤器挤毁事故与处理技术

7.6 松散层中的吸附卡钻事故与处理技术

第8章 地热金属井管腐蚀机理与类型

8.1 腐蚀定义及金属腐蚀速度的表示方法

8.2 地热井金属井管腐蚀机理

8.3 影响金属井管腐蚀的主要因素

8.4 金属井管的腐蚀试验

8.5 地热井腐蚀主要类型

8.6 郑州地热井腐蚀研究结论与建议

第9章 郑州地热开发利用现状与发展方向

9.1 郑州地热资源特点与开发现状

9.2 地热资源开发存在的主要问题

9.3 地热资源开发利用发展方向

9.4 郑州市区地热资源合理开发利用建议与保护

参考文献

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著 丛 书 名版　次：1页　数：126装　帧：平装开　本：16开所属分类：图书 > 科学与自然 > 地球物理学

《郑州地热资源勘查技术研究》在介绍郑州自然地理及地质环境、郑州地热资源类型与特征的基础上，对郑州地热资源的储量与流体质量进行了分析评价；详细研究了超深层地热钻探技术与成井工艺；结合实践分析了地热钻井事故产生的原因，并介绍了技术处理措施；对地热金属井管腐蚀机理进行了研究，提出了防腐改进措施；在分析郑州地热资源开发利用现状的基础上，提出了合理开发与保护建议。

《郑州地热资源勘查技术研究》可供地质勘查行业、相关科研单位的技术人员以及地质工程类本科生、研究生参考使用。

郑州市恰好处于我国东部沿海各省地热带的中间位置，在中原城市——郑州开展地热资源勘查和设计并钻成一口标志性的深井（2763.66m），对我国将来在逐渐勘探与开发地热资源和提高深部地质学的研究程度，均有十分重要的意义。

其主要科研成果如下：

（1）为完成这项钻探工程，选用了具有双动力、双刹车系统的国产ZJ-30钻机和Qz3NB-350型泥浆泵以及石油系列管材等先进设备，并采用石油钻井与地质钻探工艺相结合的钻孔设计进行施工，为顺利钻成这口地热深井提供了技术保证。这是一次创造性的成果，为将来钻探同类深井开创了可参考的先例。

（2）对钻探过程中的一般技术问题，如泥浆漏失、钻铤断扣、卡钻、井壁掉块等，都做了及时预防和处理。仅用10个月时间完工，在技术上是成功的。

（3）特别应该指出的是，由于该井的特殊地质目的和要求，认真细致地遵循有关国家规范，做了下列重要测试工作，如通过抽水实验，了解水瘟、水质各项参数，估算出允许开采量，预测水位动态等，对丰富水文地质学以及将来开采都有重要指导意义。2100433B

地热资源勘查目的

为开发与保护地热资源提供资源/储量及其所必须的地质资料，以减少开发风险、取得地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益，并最大限度的保持资源的可持续利用。

地热资源勘查勘查的主要内容

1、查明热储层的岩性、空间分布与常温含水岩层的水力联系等主要因素；

2、查明地热流体的温度、状态、物理性质及化学组分，并对其利用的可行性做出评价；

3、查明地热流体动力场特征、补径排条件；

4、重点是在查明地热地质背景的前提下，确定温泉地热资源的形成条件和地热资源可开发利用的区域及合理的开发利用深度；计算评价地热资源或储量，提出地热资源可持续开发利用的建议。

地热资源勘查地热勘查类型的划分

1、按地热田的温度、热储形态、规模和构造的复杂程度，将地热田的勘查类型划分为两类六型。

（一）高温地热田（Ⅰ）：

Ⅰ—1：热储呈层状，岩性和厚度变化不大或呈规则变化，地质构造条件比较简单；

Ⅰ—2：热储呈带状，受构造断裂及岩浆活动的控制，地质构造条件比较复杂；

Ⅰ—3：地热田兼有层状热储和带状热储特征，彼此存在成生关系，地质构造条件复杂。

（二）低温地热田（Ⅱ）：

Ⅱ—1：热储呈层状，分布面广，岩性、厚度温度或呈规则变化，构造条件比较简单；

Ⅱ—2：热储呈带状，受构造断裂控制，地热田规模较小，地面有多有温、热泉出露；

Ⅱ—3：地热层兼有层状热储和带状热储特征，彼此存在成生关系，地质构造条件比较复杂。

2、地热田规模按可开采热（电）能的大小分为大、中、小三型。

3、地热资源按温度分为高、中、低三级

地热资源勘查（geothermal resource exploration）为查明某一地区的地热资源而进行的地质、地球物理、地球化学综合调查以及钻探与试验、取样测试、动态监测等地质工作。根据勘查工作程度，可分为调查、预可行性勘查、可行性勘查和开采等阶段。

第十条 灰汤地热资源的勘查依法实行行政许可制度。

灰汤地热资源探矿权人必须在勘查许可证规定的勘查范围内开展地热资源勘查活动，接受地质矿产主管部门的监督、检查，并如实提供相关资料。

第十一条 灰汤地热资源探矿权人完成勘查任务后，必须按照国家有关规定编写地热资源勘查报告，并向地质矿产主管部门汇交地热资源勘查成果资料。

第十二条 灰汤地热资源探矿权人应当遵守有关劳动安全、土地复垦和环境保护等法律、法规的规定，及时封、填探矿作业遗留的井、硐、钻孔或采取其他措施，消除安全隐患，恢复地热勘查工程占用场地的原貌。

第十三条 从事灰汤地热资源勘查的施工单位，必须具备相关法律、法规规定的资质条件。