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簡(jiǎn)介

地殼內(nèi)部的溫度產(chǎn)生的熱量，它的熱量是哪里來(lái)的呢。一般認(rèn)為，是由于地球物質(zhì)中所含的放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量。有人估計(jì)，在地球的歷史中，地球內(nèi)部由于放射性元素衰變而產(chǎn)生的熱量，平均為每年5萬(wàn)億億卡（即卡路里）。地?zé)峄毓嗉夹g(shù)在各國(guó)得到廣泛應(yīng)用

1969年,在美國(guó)加州Geysers地?zé)崽锏幕毓囗?xiàng)目揭開了地?zé)峄毓嗟男蚰?。同?法國(guó)也在巴黎盆地的中、低溫地?zé)崽镩_展了地?zé)峄毓?。隨后薩爾瓦多的Ahua- chapan地?zé)崽镆灿?970年開展了回灌。

目前,地?zé)峄毓嗉夹g(shù)在美國(guó)、新西蘭、冰島、意大利、法國(guó)、日本、羅馬尼亞、菲律賓、埃賽俄比亞、丹麥、哥斯達(dá)黎加、肯尼亞、克羅地亞、墨西哥、薩爾瓦多亞、俄羅斯等國(guó)家得到了不同程度的應(yīng)用,無(wú)論是在用于發(fā)電,還是在直接利用的地?zé)崽锒既〉昧艘欢ǖ男Ч?/span>

美國(guó)地?zé)崽锏幕毓嗉夹g(shù)應(yīng)用

美國(guó)的Geysers地?zé)崽锸莦ui有代表性的高溫地?zé)峄毓鄬?shí)例。該地?zé)崽镂挥诙妇纳降?是世界的熱汽田。由于長(zhǎng)期開采,熱儲(chǔ)壓力從34巴下降到了13巴,使地?zé)崽锏漠a(chǎn)汽量和電站的發(fā)電能力嚴(yán)重下降。

1969年在該地?zé)崽镩_展了世界上*個(gè)地?zé)峄毓囗?xiàng)目,把發(fā)電之后冷凝的地?zé)崃黧w回灌入熱儲(chǔ)中,以避免熱流體在地表排放而引起的熱污染和化學(xué)污染, 克服熱儲(chǔ)壓力的降低,維持地?zé)崽锏纳a(chǎn)能力。但是, 即使將開采的所有地?zé)崃黧w均回灌到熱儲(chǔ)中,仍然不能*克服熱儲(chǔ)壓力的降低。這樣,就考慮采用其它水源進(jìn)行回灌。

Geysers地?zé)崽锏牡乇硭拔鬯毓嗉夹g(shù)

1980年開始使用地表水進(jìn)行回灌。在1997年,地?zé)崽锿顿Y4500萬(wàn)美元用于回灌處理后的污水和湖水的試驗(yàn)。利用長(zhǎng)46.7km直徑50.8cm的管線將加州幾個(gè)社區(qū)處理后的污水和湖水輸送到6個(gè)地?zé)犭娬具M(jìn)行回灌,使回灌量達(dá)到約400l/s。

這一項(xiàng)目是世界上*個(gè)利用污水回灌增加地?zé)崽锇l(fā)電能力的系統(tǒng),大大提高了電站的發(fā)電能力。1999年初電站的發(fā)電能力比1998年初增加了9MWe。而在這一工程實(shí)施之前,電站發(fā)電能力每年下降25～30MWe。從 1996～1998年,在Geysers地?zé)崽锕彩┕ち?0眼地?zé)峋?其中13眼為生產(chǎn)井,7眼為回灌井。二期工程規(guī)劃正在進(jìn)行之中。

另外,美國(guó)還計(jì)劃將Santa Rosa市處理后的污水通過(guò)一條66km的管線輸送到Geysers地?zé)崽铩ｍ?xiàng)目預(yù)計(jì)投資額為1.63×108美元,計(jì)劃2002年前后投產(chǎn)。通過(guò)這兩個(gè)回灌項(xiàng)目,預(yù)期可使Geysers地?zé)崽飳?shí)現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn),并為城市污水處理開辟了新的途徑。

法國(guó)低溫地?zé)峄毓嗉夹g(shù)

而法國(guó)是低溫地?zé)峄毓鄗ui為突出的代表。法國(guó)的地?zé)嵋灾?、低溫資源為主,主要分布在巴黎盆地和 Aquitaine盆地,大都用于冬季采暖。由于法國(guó)的地?zé)崃黧w含鹽量較高,采暖之后的地?zé)崃黧w需要回灌到熱儲(chǔ)中去。

1969年在巴黎附近的Me-lun l'Almont建立了世界上*個(gè)“對(duì)井”系統(tǒng),為3000 間房屋供暖。其中一眼井從2000m深的熱儲(chǔ)中開采地?zé)崃黧w,另一眼井將采暖后的地?zé)崃黧w回灌到熱儲(chǔ)中去。

三井式地?zé)峄毓嘀С值責(zé)峁┡到y(tǒng)

1995年又建成了一眼新的地?zé)峋?開始嘗試“三井”系統(tǒng),其中兩眼井生產(chǎn),一眼井回灌,使供暖系統(tǒng)服務(wù)的房屋增加到了5200間。這一地?zé)峁┡到y(tǒng)至今仍在運(yùn)行著。由于這一供暖系統(tǒng)的帶動(dòng)和上世紀(jì)80 年代初石油危機(jī)的刺激,法國(guó)的巴黎盆地、Aquitaine盆地及其它地區(qū)在1980～1986年建成了74個(gè)這樣的地?zé)峁┡到y(tǒng)。

從1986年到1990年,隨著石油危機(jī)的結(jié)束,法國(guó)的地?zé)峤?jīng)歷了一次衰退。但是,現(xiàn)在仍然有 61個(gè)地?zé)峁┡到y(tǒng)正在運(yùn)行,其中41個(gè)在巴黎盆地, 15個(gè)在Aquitaine盆地,還有5個(gè)在其它地區(qū)。這些地?zé)峁┡到y(tǒng)服務(wù)的房屋約200,000間。相對(duì)打水井而言，地?zé)徙@探設(shè)備十分龐大，為了在地?zé)徙@井前后組裝拆卸方便，從而縮短施工周期，進(jìn)行地?zé)徙@井的鉆機(jī)各部件，如鉆塔、機(jī)臺(tái)等等，要實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)量的整體化。

一、使用正確的鉆頭

在鉆井過(guò)程中，要使用相應(yīng)的三牙輪鉆頭，防止牙輪掉落井內(nèi)，造成難以彌補(bǔ)的損失。地?zé)峋你@孔很深，隨著孔深的增加，溫度也在上升，地下情況復(fù)雜多變，因此一定要選用質(zhì)量好的三牙輪鉆頭，才能確保安全作業(yè)。

二、卷?yè)P(yáng)機(jī)能力要大，自動(dòng)鉆進(jìn)裝置來(lái)提速

地?zé)徙@探通常是大口徑鉆探，所鉆地層的地質(zhì)形態(tài)多是堅(jiān)硬、破碎、高溫的巖石。在地?zé)徙@井過(guò)程中，鉆頭的負(fù)荷、回轉(zhuǎn)是影響鉆進(jìn)的重要因素，故卷?yè)P(yáng)機(jī)的能力要強(qiáng)大，同時(shí)配備自動(dòng)鉆進(jìn)裝置，以提高鉆進(jìn)速度，并節(jié)省電力。

三、一定要配備大排量泥漿泵.

在鉆進(jìn)過(guò)程中，循環(huán)泥漿在接觸高溫地層后，會(huì)很快被加熱到沸點(diǎn)，如果不進(jìn)行處理，就有涌噴的危險(xiǎn)。與此同時(shí)，高溫對(duì)鉆頭的影響很大，泥漿本身的性能也在變化，很容易產(chǎn)生孔壁坍塌等。因此，地大熱能提醒您，在鉆井前，要配備與泥漿冷卻裝置相匹配的大排量泥漿泵，才能安全地控制井內(nèi)溫度，盡量規(guī)避孔壁坍塌的危險(xiǎn)。

四、對(duì)付熱水和蒸汽要使用防噴裝置

防噴裝置是*的，因?yàn)樵阢@進(jìn)時(shí)，地?zé)峋畠?nèi)發(fā)生劇烈變化，當(dāng)鉆進(jìn)到高壓汽、水層時(shí)因壓力過(guò)大，加之泥漿的侵入，,引起泥漿密度急速降低，就會(huì)使熱水或熱蒸汽噴涌，而防噴裝置是具有耐熱性的防護(hù)設(shè)備，有利于迅速制止熱水和蒸汽的噴涌。

五、地?zé)峋畠?nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備

地?zé)徙@井的地質(zhì)情況結(jié)合地下熱水蘊(yùn)藏狀況，通常比較復(fù)雜，地大熱能在進(jìn)行地?zé)徙@井的過(guò)程中,采取相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備，及時(shí)的分析鉆井過(guò)程中可能出現(xiàn)的事故，分析孔內(nèi)情況，如果發(fā)現(xiàn)井內(nèi)異常的情況，就會(huì)進(jìn)行及時(shí)處理，避免鉆井事故的發(fā)生，讓地?zé)豳Y源的開發(fā)利用得到利益zui大化。 目前，在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期。據(jù)頒布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃2014-2020》報(bào)告，到2020年，我國(guó)的非化石能源占一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到15%；天然氣比重達(dá)到10%以上；煤炭消費(fèi)比重控制在62%以內(nèi)；石油比重為剩下的13%。大力發(fā)展地?zé)岬惹鍧嵖稍偕茉词莾?yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要路徑之一。

我國(guó)地?zé)豳Y源狀況如何？

我國(guó)地?zé)豳Y源豐富，開發(fā)潛力巨大。其中水熱型地?zé)豳Y源每年可開采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.65億噸，相當(dāng)于我國(guó)2015年煤炭消耗的50%； 336個(gè)地級(jí)以上城市淺層地溫能資源每年可開采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7億噸，相當(dāng)于我國(guó)2015年煤炭消耗的19%；干熱巖遠(yuǎn)景資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤856萬(wàn)億噸，潛力巨大，屬國(guó)家戰(zhàn)略能源。

除了泡溫泉，清潔可持續(xù)的地?zé)豳Y源還可以干啥？