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保定顺昌钻井工程有限公司
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pj799com葡京 www.anytodo.com   地热资源是一种深藏在地下的绿色清洁能源,这种能源的应用十分广泛,可以洗浴、可以供暖、可以发电、可以进入工农业领域,辅助生产。地热资源虽然可再生,但必须要合理开采与维护,因此,采取地热资源的综合利用和梯级利用方式,才能最有效的利用地热资源,使其热能效率发挥到最大。

  专家认为,相对于太阳能风能来说,地热能的可利用率更高,它不受时间和季候限制,是时刻可以进行供给的,因此具有全面综合利用的可能。
  一眼地热井,可以根据温度的不同,和具体地区情况的不同,进行不同方式的搭配应用。
  一般高温地热资源,首先应该用来进行地热发电,这种地热资源的热转换率很高,经济性强,发电成本低,电力也便于输送,是一种能生产出高品位能量的地热能利用方式。但这种地热资源并非遍地皆有,更广泛的是中低温地热资源,在这种情况下,通常采用的是地热直接利用,而利用效率最高的方式,是梯级综合利用。
  地热直接利用的水温要求一般不高,却有十分广泛的用途,可用于地热水采暖、温室种植、水产品养殖、干燥、制冷、游泳、洗浴、灌溉、治疗以及溶雪等。地热开发研究专家认为,中低温地热资源分布广泛,数量很大,利用发展前景十分广阔,也具有很大的优势。
  例如100℃的地热水,可以进行有机物、海草、牧草及蔬菜等干燥、羊毛的洗涤和干燥。温度降到90℃,就可以储存鱼的干燥、强化融冰融雪,地热水温到80℃,可以规划建筑的冬季采暖、进行农作物种植温室采暖、牛奶消毒。地热水温度到70℃,可以用来进行甜菜糖提取。地热水温到60℃,能够应用于动物饲养房舍采暖、温室空间和地下的增温。
  地热水温降到50℃,可以用来种植蘑菇、进行矿泉疗养。水温达到40℃,可以进行土壤加温、温泉洗浴。地热水温30℃,能够应用于游泳池、生物作用退化、发酵作用以及防冻。20℃的温泉水,还能够进行温泉养鱼、水浮莲养殖。
阅读量:    2017-09-15 08:43:00

 

今年2月21日截止,从相关部门获悉,江西已发现温泉96处,已开采地热井38处,探明温泉数、开采地热井数均列全国第六位,江西已跻身全国地热资源大省行列。

江西温泉令人瞩目的成绩单上,记载着江西地矿人艰辛的付出。仅去年一年,由省地矿局实施的地热勘查项目就有28个,其中成果突出的有:修水县白岭地热水温度48℃~83℃,可采资源量为4813吨/日,宁都县蓝田地热水最高出水温度达83℃,自流量737.1吨/日,两处温泉并列为全省第一高温;石城县九寨至烧水湖地热水温度49.6℃,可开采资源量为1284.77吨/日;吉安市青原区湖丘地热水温度26℃~27.5℃,可采资源量为2465.28吨/日;永丰县君埠乡石马迳地热水温度38.5℃~47.5℃,可开采资源量为2529.03吨/日;宜黄县东港地热水温度35℃~42℃,可开采资源量1494吨/日;石城县楂山里地热水温54℃,水量4300吨/日,为全省基岩裂隙型地热水量第一,为石城县成功申报中国温泉之乡作出了突出贡献;安福县赤江地热水预可行性勘查目前已探获孔口水温43℃,地热水水量412吨/日。

据悉,“十三五”期间,江西地矿局把地热勘探的主要方向定位在深大断裂带和主要盆地,重点寻找构造带型和沉降盆地型地热水,重点实施地热资源开发利用规划研究、深层地热资源整装勘查、浅层地热能资源勘查及监测、地热资源开发利用技术研究、地热资源开发利用推广、地热资源开发利用管理六大工程。

阅读量:    2017-09-14 10:20:39

 地热钻探(geothermal drilling)

以勘探或开发地热资源为目的的钻探工作。是工程钻探的一部分。地下热能储量巨大,仅陆地以下地壳中储存的热能就相当于固体燃料、原油和天然气等石化燃料的全部能量的1.3×103倍,是一种开发利用前景广阔的能源。

简史 远在公元前就有利用地下热水灌溉、医疗以及从高矿化地下热水中提取各种盐类的记载。大规模利用地热水供热最早的国家是冰岛,1930年已建成相当规模的地热水供热系统。日本、新西兰、美国、苏联等许多国家也于同期先后建成不同规模的地热水供热系统,将地热能直接用于采暖和工农业。

意大利于1904年开始地热能转换为电能的研究。1913年首次在拉德瑞罗(Larderello)安装了一台250kW的地热发电机,1958年以前地热发电只在意大利有较大的发展。1958年以后,新西兰、美国、日本等国家参与了地热能转换为电力的研究和开发工作。据对22个国家和地区的调查,1976年地热发电的装机容量为1325Mw。

中国自20世纪60年代开始有计划地对地热能进行研究和开发,全国20多个省、市、自治区先后钻凿了数百口热水井,用于采暖、沐浴、农业温室,以及纺织产品洗涤等。自1975年起,在西藏羊八井钻了数十口温度为150℃的蒸汽井,并建立了地热电站。

特点 主要是:(1)温度高。井口温度超过60℃时,夏季施工困难,冬季水雾浓重;当井口温度达80℃时易发生烫伤事故。普通水基泥浆在温度60~80℃时开始变质,当温度达190℃时就絮凝而不能使用。高温时有害元素对设备和管材的腐蚀加剧。(2)岩层碎、深度大。地热田大多处于火山活动地带,岩石硬而碎,且埋藏深度大,钻进中易酿成事故。(3)成井要求严格。处于高温、高压和高速气流下工作的地热井,对套管、过滤管的安装和固井作业有严格要求。

施工 地热井施工的主要工序,有井身结构设计、钻进、固井、完井和引喷。

井身结构设计内容包括:确定套管的层次,各层套管的直径和下入深度;各层套管相应的钻头直径;各层套管外水泥浆的返回高度。井身结构设计主要取决于钻井目的、岩层和热储层的性质、钻井装备和工艺技术水平等。合理的井身结构应符合优质、快速、安全钻进的原则,满足开采地热时要求,并有利于节约材料,降低成本。对中、高温地热井井身结构设计还要着重考虑热流带来的特殊困难,主要是:热应力对套管的影响;高速热流对套管的冲蚀磨损;套管和过滤管结垢;较大的地层压力梯度等。

钻进  地热井的钻进与油、气、水井钻进相似,为克服钻进中的特殊困难,需要对钻进方法、冲洗介质、钻具、套管头结构、井口装置等采用相应的工艺技术措施。

(1)钻进方法。地热井根据其地热温度分为低温井(<100℃)、中温井(100~150℃)、高温井(150~250℃)和超高温井(>250℃)四级。不同温度的地热井采用不同的钻进方法。低温地热井多采用牙轮钻头或刮刀钻头全面钻进,钻进工艺与管井钻进工艺相似;中、高温地热井常采用压力平衡钻进,即在井底最小压力与裸眼地层孔隙内流体压力相平衡条件下的钻进,以防止井喷和提高钻进效率;较深地热井多采用综合钻进方法施工,即对非热储层或中、低温热储层采用常规钻进方法,干蒸汽热储层采用干空气、雾化空气、充气泥浆和泡沫钻进(见空气钻进),深部地层采用潜孔锤(见冲击回转钻进)和金刚石钻头钻进。

(2)冲洗介质。对中、低温地热井,通常采用搬土一褐煤一苛性钠泥浆,可在井温150℃以内保持稳定。对高温地热井则采用热稳定性、抗盐性、分散性较好的海泡石泥浆、坡缕石泥浆、经特殊处理的高温聚合物泥浆等。为减轻冲洗介质中氧对钻具的腐蚀,常在冲洗介质中加入过量的氢氧根、高分子氨基树脂、亚硫酸氢胺等,或用惰性气体作冲洗介质。

(3)钻具。采用抗高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、强度高的合金钻杆、钻铤,并在钻杆、钻铤表面加防腐蚀涂料或作表面氮化处理。使用具有高硬度保径齿的三牙轮钻头和聚晶金刚石钻头等。

(4)套管头结构。中、高温地热井的井口套管头部受到很大的热应力,若结构不当,可导致井口严重破坏。合理的套管头结构应允许生产套管轴向热伸缩、对生产套管具有扶正作用和能泄排水泥环中的气体。图1为套管头结构型式之一。

(5)井口装置。低温热水井钻进时,井口设导流槽或导流管,将返回的热泥浆引出井场;中、高温地热井钻进,井口要装设由防喷器、各种管路、闸门、压力表等组成的井口装置,以保证安全钻进和宄井后气、水生产控制。

固井 下套管和注水泥封固作业的总称。钻进至设计深度后,下入套管,并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间,以封隔易塌、易漏地层和避免含水体地层之间的干扰,为继续钻进和完井创造条件。地热井的高温会使水泥强度蜕化和渗透率增加,因此应采用抗高温水泥固井。通常是往水泥中添加一种细微分散的硅粉,添加量为水泥质量的30%~60%便可达到高温稳定;也可在水泥中加入苯乙烯、丙烯腈和丙烯酰胺等来提高水泥的抗高温能力。

完井 地热井工程的最后环节,主要指热储层或目的层部位的井身结构(图2)的建造。地热井完井有裸眼、衬管和射孔套管完井三种基本方法。(1)裸眼完井。在钻入热储层之前将生产套管安置固定在生产层以上,再钻开热储层,生产井段为裸眼(图2a)。(2)衬管完井。在钻达热储层之前即下套管固井,再换径钻开热储层,将滤水管或衬。管下到生产套管以下的热储层中,以防止井孔被岩屑充填。如下入衬管,还需注水泥固定后射孔(图2b、c)。(3)射孔套管完井。生产套管贯穿热储层并注水泥胶结,在热储层段射孔完井(图2d)。

引喷 采用有控制地降低井内压力的方法,将热储层中的热流体引入生产套管,使其由井口喷出的过程。选择引喷方法的主要依据是地层压力梯度。对地层压力梯度大、自喷能力强的热储层,采用轻泥浆或替入部分清水的一次替喷法或二次替喷法引喷;对压力梯度小、自喷能力较弱的热储层,采用气举引喷或回挤引喷;无自喷能力或为防止热水扩容结垢而采用潜入式热泵抽水的热储层,则无需引喷。

阅读量:    2017-09-13 11:09:23
 我国地热能资源丰富,所以对这种清洁能源的开发和利用颇为关注。就目前的情况来看,地热资源利用不断取得喜人进展。虽然在发展道路上依旧障碍重重,但是逾2000亿的地热能市场前景依然值得期待。
 
  地热资源开发捷报频传 荆棘之路难掩千亿商机
 
  随着全球能源消费结构的调整,清洁能源和可再生能源开发和利用成为各个国家发展的重点。地热资源就是因此获得关注的,目前,已经有超过70个国家在开发地热能,中国由于地热资源蕴藏量丰富,所以近年来的开发力度也在大幅提升。
 
  据公开资料显示,我国地热资源开发利用平均每年以10%以上的速度增长,年均可开发利用的地下热水资源就已经达到了近70亿立方米。不久之前,国土资源部规划司司长庄少勤还表示,要积极推进地热和浅层地温能的规模化开发利用。
 
  中国工程院院士曹耀峰曾透露,我国地热直接利用是位居全球第二的美国的2倍多。而按照“十三五”规划,到2020年,我国地热能年利用量将达到7000万吨标准煤。京津冀地区是重点规划区,另外,自设立以来就备受瞩目的雄安新区的地质调查结果也已出炉,未来将重点开发浅层地热能。
 
  在地热能资源的利用上,清洁供热成为主要发展方向,地热能供暖体系的构建对北方地区来说尤为重要。更重要的是,在政策支持之下,我国地热资源利用捷报频传,无疑是为产业发展增添了更多动力。
 
  日前,青海省国土资源厅表示,在青海共和盆地已钻获高温优质干热岩体。所谓干热岩,就是埋藏在地下一定深度,没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体。据了解,这还是中国首次发现温度达到200℃以上的大规模可利用干热岩资源。而且,据初步测定,新钻获的干热岩体埋藏适中,易利用。
 
  无独有偶,不久之后,河南省云龙山地热勘察取得新突破的消息传出。据悉,新乡云龙山地热井钻探工程顺利竣工,运用先进“气举反循环工艺”,成功解决了钻井过程中的一系列问题。该项工程还一举打破了元古变质岩地层不含水或含水量少的传统理念,验证了变质岩底层存在裂隙并和外界水域相通的理论预测。
 
  不可否认,我国在地热能开发上不断取得骄人战果,实现技术突破和理论革新。但是地热资源利用过程中遇到的难题也并不是在一朝一夕之间就能全部破解的,例如本身勘探难度相较流于表面的风能、太阳能等清洁能源来说就较大。
 
  更值得注意的是,地热能资源开发和利用也存在前期成本投入较高,回报周期较长的问题。虽然在技术研发方面获得了长足进步,但是地热开发的技术起点相对较高,在提高浅层地热资源利用率之类的命题上仍待继续攻关。
 
 这也是为什么很多业内人士认为,我国地热能开发需要更加“精打细算”,确保节能、高效、稳定,让收益看得见。当然,尽管面临一些困难,可我国地热能产业发展前景广阔是被普遍认可的结论。更有机构预测,到2020年,我国地热能利用将带动逾2000亿的投资。 
阅读量:    2017-09-13 09:06:00

最近几年,每到冬季,大范围雾霾总会如约而至,引发社会焦虑。毋庸置疑,这个时节雾霾的加重,与进入供暖季有着极大关系。


  今年年初召开的中央财经领导小组第十四次会议指出,要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。

  清洁供暖,方式有哪些?现状如何?又面临哪些问题待解呢?

  清洁供暖方式颇多

  京津力推集中供暖“煤改气”

  北方传统供暖中,无论是城市还是农村,均以烧煤为主,也有部分农村地区烧柴、烧木炭。污染大、能效低,是传统供暖的两大“致命”缺陷。

  以环绕北京市的河北省为例,其采暖期天数约占全年的30%,却大约“贡献”了全年污染物排放总量的50%。

  相比之下,能够实现清洁供暖的渠道就多了,如燃气供暖、电供暖,风电、地热、太阳能、生物质能供暖等,不胜枚举。

  将燃煤供暖改为燃气供暖,应当是实现清洁供暖的最重要方式之一。而北京和天津,则是推行供暖“煤改气”的两个典型。

  早在前两年,就有消息称,北京市全部采用清洁能源供暖的面积已经达到了总面积的80%,其中燃气供暖成为主流,占比接近六成。随着四大燃气热电中心相继建成投运,以及“煤改电”等其他方式的推进,北京市80%的清洁供暖比重会只升不降。

  天津市官方统计称,今冬全市集中供暖面积由上年度的3.94亿平方米扩大为4.12亿平方米,涉及310万户居民和55万户公建用户。其热源包括:13座燃气热电厂、215座燃气锅炉房、102座燃煤锅炉房、173眼地热井。天津清洁供暖比重已由2010年的31.7%,提高到了目前的近80%。

  换个角度看,对承担供暖任务的煤电机组实施超低排放改造,也可被视为供暖清洁化的一种途径,甚至地位重要。毕竟在京津以外的地区,煤电机组供热所占比重仍较大。而改造后的煤电机组,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度基本达到天然气发电机组排放标准。

  国家能源局发布的信息显示,截止到2016年底,我国北方地区已完成煤电机组超低排放改造1.3亿千瓦,其中相当多一部分是承担有供暖任务的机组。

  可再生能源供暖风生水起

  风电、地热供暖规模大

  可再生能源参与供暖,是供暖清洁化进程中的一大亮点。烧天然气取暖,纵然清洁,却无法做到零污染。靠风电、地热、光伏、生物质能等可再生能源取暖,就无此顾虑了。综观国内可再生能源供暖发展形势,可谓是风生水起。

  出于消纳风电、改善环境的考虑,国家能源局近两年着力推动风电供暖工作,并在新疆、东北等地开展了试点。其模式为利用风电富集区弃风电量对电锅炉中水介质进行加热,再输送至千家万户用以取暖。

  新疆是风电供暖试点中的“重量级选手”。2015年至2016年9月,新疆维吾尔自治区发展改革委陆续批复了乌鲁木齐市、阿勒泰地区和塔城地区风电供暖试点方案,供热总面积达122万平方米。

  国家能源局新疆监管办公室有关人士告诉记者,自治区前两批风电供暖试点项目已经投运,涉及11座风电场,总装机55万千瓦,完成供热面积达110万平方米;第三批项目正在加紧建设,将于今冬投运。

  其他地区,北京市和河北省将利用申办冬奥会的契机,联合实施可再生能源供暖项目。张家口计划到2017年底前,实现可再生能源供暖面积210万平方米以上,其风电项目预计可于2017年向北京供暖。内蒙古自治区规划“十三五”时期风电供暖最大新增规模为235万千瓦;甘肃省规划到2020年,建成供暖面积达300万平方米的新能源供暖项目,年消纳新能源电量5亿千瓦时。

  地热供暖取得的成就及前景同样不容小觑,其中尤以中石化主导的“雄县模式”著称。过去数年里,中石化在河北省雄县建设地热井65口、换热站35座,地热供暖能力达450万平方米,覆盖全县城区95%以上的建筑,创造出全国首个地热供暖替代燃煤锅炉的“无烟城”。

  目前,中石化已与数十个省市县签订了地热开发合作协议,2015年提供中深层地热供暖面积达4000万平方米,占全国中深层地热供暖面积的40%。

  除此之外,太阳能供暖、生物质供暖等方式,部分地区也有探索。
阅读量:    2017-09-12 08:53:03
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