理论教育 地热能的储存形式与分布情况

地热能的储存形式与分布情况

时间:2023-06-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:地下热能的储存形式有蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型等5类。这类热田分布极广。这种类型的潜力相当大,岩浆型资源据估计约占已探明地热资源的40%左右。上述五类地热资源中,目前应用最广的是热水型和蒸汽型。如前文所述,地热能资源是与地质构造运动有关,而组成地球地壳的六大板块和一些小板块的边缘是地震活动、构造活动、火山爆发的主要发源地,也是高温地热的分布地带。世界四个大的地热带都是沿着板块边缘分布的。

地热能的储存形式与分布情况

地下热能的储存形式有蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型等5类。蒸汽型系统的根本特点是排放蒸汽。蒸汽来源区的压力基本不随深度而改变。蒸汽排放的初始阶段可能是湿蒸汽、干饱和蒸汽或过热蒸汽,但随着开采的进行蒸汽逐渐变干,或过热度逐渐增大。蒸汽温度大于150℃,且焓值高。生产层的压力约3.3MPa。世界上正在开发的意大利拉德瑞罗、美国盖瑟尔斯、印度尼西亚的卡瓦卡马江,及中国的西藏羊八井、云南热海、台湾大屯等的热田都属这种类型。这类地热田的形成一般都与火山或岩浆活动有关,有强大的热源补给,而地下水的补给适中。蒸汽储存在其天然状态下含有不流动或微流动的水中。这种水就是热储蒸汽的补给源,即天然状态下有上升的蒸汽流和下降的水流(蒸汽凝结水)。

热水型是单相的热水。通常既包括温度低于当地气压下饱和温度的热水和温度高于沸点的有压力的热水,又包括湿蒸汽。按其温度范围分为高温(150℃以上)、中温(90~150℃)和低温(25~90℃)。这类热田分布极广。如美国加利福尼亚州的希伯热田、新西兰的怀拉基和布罗德兰兹、墨西哥的塞罗普列托、冰岛首都雷克雅未克热田等。中国的地热田大都属这一类。

地压型是以地压水的形式,在地表以下4000~5000m深处,被不透水层(页岩等)封闭在深部沉积盆地中储存,地压可达几百帕。地压地热能资源中的能量,实际由机械能(压力差)、地热能(高温)和化学能(溶于水中以甲烷为主的天然气)三部分组成。如美国得克萨斯州和路易斯安那州的近海地区(墨西哥湾)宽160~320km、长约1290km地带、深3000~6000m、顶盖厚1200~4850m的地热田,地压水温随深度增加而增高,在3048m处为150℃,6096m处为260℃,压力梯度为2.187×104 Pa/m,甲烷含量0.0036~0.0107m3/L。每口井每日流量为15000m3,一个地压水井(地表面水压大于140Pa,温度127℃)可提供动力1.05×106 k W。

干热岩型是泛指地下普遍存在的没有水或蒸汽的热岩体,是一种比蒸汽、热水和地压地热资源更为巨大的资源。具有开采价值的是埋藏较浅(10km以内)、干而不透水的热岩体。利用钻井穿入这种岩体,并设法使井间岩体破碎,然后注入流体形成人工环流通道,并通过环流取出该系统的热能量。

岩浆型是利用地球深部高温的岩浆,火山喷发时常把这种岩浆带至地面。这种类型的潜力相当大,岩浆型资源据估计约占已探明地热资源的40%左右。但直接利用的技术难度大,目前无一开发。(www.daowen.com)

上述五类地热资源中,目前应用最广的是热水型和蒸汽型。

如前文所述,地热能资源是与地质构造运动有关,而组成地球地壳的六大板块和一些小板块的边缘是地震活动、构造活动、火山爆发的主要发源地,也是高温地热的分布地带。

世界四个大的地热带都是沿着板块边缘分布的。其中有两个大地热带分别经过我国的台湾省大屯和西藏的阿里地区(包括羊八井、羊易乡)至云南腾冲的热海,使我国地热能资源非常丰富。

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