| 1 | 增强型地热系统关键技术研究现状及发展趋势显示文摘增强型地热系统(EGS)是开发干热岩型地热资源的主要手段,但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题,不利于地热资源的大规模商业化开发。围绕上述重大瓶颈问题,针对EGS开采干热岩型地热资源涉及的4大关键技术,系统梳理和分析了各项技术的研究进展及发展趋势。主要内容包括:①在干热岩储层人工压裂技术方面,详述了储层改造方法、人工缝网形成机制和裂缝扩展预测模型等方面的研究进展;②在干热岩开采数值模拟技术方面,分别从岩心尺度多场耦合模型、储层尺度多场耦合模型和尺度升级方法3个角度,阐述了裂缝表征方法、数学模型及求解方法的研究进展;③在井筒热流体高效提取技术方面,讨论了井筒内流体闪蒸的原理、闪蒸流动特性研究的实验和数值模拟方法;④在干热岩地热发电技术方面,介绍了地热发电原理、发电系统类型和主要的应用市场。结论认为,EGS是一个技术密集型系统,但由于地下储层工况的复杂性和地面设备的不稳定性,机理研究往往与实际脱节,需与先导试验项目密切结合、互相指导,开展产—研结合模式,在不断往复中提高认知、突破关键点,从而大幅提升EGS的应用价值。 | 巩亮 韩东旭 陈峥 汪道兵 焦开拓 张旭 宇波 | 2022 | 天然气工业2022,42,7: | 13 |
| 2 | 干热岩勘查开发进展及展望显示文摘清洁能源开发利用是当前全球可持续发展共同关注的资源环境问题。干热岩指埋藏于地球深部、内部不存在或仅存在少量流体,温度高于180℃的高温岩体,作为未来人类可持续利用的重要战略可接替清洁能源,其开发利用备受关注。文章在梳理总结国内外典型干热岩勘查与开发利用进展的基础上,针对干热岩资源研究方向提出几点思考,希望对我国未来干热岩勘查与开发工作起到有益参考借鉴作用。自20世纪70年代提出干热岩概念以来,世界各国开展了多处勘查开发工程探索,在取得大量理论技术突破的同时,也存在不少失败的案例。虽然全球投入建设的干热岩开发工程数量总体上不断增加,为干热岩勘查开发积累了宝贵经验,但是迄今为止尚未建造有商业规模的储层,由于缺乏持续经费支持、水力压裂诱发微地震等问题,多数被迫终止。目前来看,全球干热岩开发正逐渐进入新的探索阶段,欧美各国纷纷加强相关基础理论和技术攻关。我国近年来在干热岩资源调查评价和勘查开发方面取得了重要阶段性成果,编制了大地热流、居里面深度、控热构造等系列基础图件,初步估算了我国陆域干热岩资源潜力,并在青海共和、福建漳州、广东惠州、河北马头营、山西大同、江苏兴化等地区相继开展了干热岩勘查开发探索。其中,青海共和盆地恰卜恰地区在4000 m深度探获超过200℃的高温干热岩体。2019年在青海共和启动我国首个干热岩勘查试采示范工程,2020年完成干热岩储层规模化建造,有效改造体积超千万立方米,并于2021年实现试验性发电并网,在干热岩深部探测、高温硬岩钻探、规模化储层建造、循环连通、有机朗肯循环发电等方面取得了系列基础成果,推动了我国干热岩在勘查开发方面的实质性进展。总体来看,全球干热岩勘查开发取得了长足进展,实践证明干热岩资源是一种十分有发展前途的绿色能源,有望未来成为全球重要战略能源。然而,干热岩现有开发利用路径及其配套技术、装备与商业化开发预期相比还存在较大差距。我国干热岩资源开发尽管实现了从“0”到“1”的突破,但距离国际水平还有较长的路要走,仍需要在高温硬岩钻完井、深部储层精细刻画、安全规模化储层建造、高效换热取热等方面推动颠覆性技术创新,破解规模化、经济性开发难题。 | 文冬光 张二勇 王贵玲 张林友 王璜 张森琦 叶成明 王稳石 金显鹏 刘东林 贾小丰 李胜涛 吴海东 连晟 冯庆达 | 2023 | 水文地质工程地质2023,50,4: | 3 |