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“地热”热下要命的低地温陷井
地热能网 ( 地热+)   发布日期:2018-07-12    来源:地热能网
[摘要]:要重视地热田的勘探;地温场的研究;很多搞地热的,是由做油气转过去的,而地温场不像油气啊,它是分子状态的传递,没有“源”,有本质的区别。

 “地热”热下要命的低地温陷井

-论地热田温度镜像倒影关系和垂向温度三段论

      这连续几年的大气污染,让政府意识到清洁能源的重要性。风能、太阳能已经火过了,现在自然想到了地热能,似乎取之不尽,用之不竭。于是,“地热”热起来了,正规地热队伍、从搞油气的杀过来的队伍、国家级研究院、私人老板,都来趟这个热点,以为碰“地热”就是又一个“馅饼”,但会存在陷井!

      近两年的地热开发连遇滑铁卢,在已发现有温泉、或已在开发的1000米左右的浅层地热的地方打钻,继续深钻,打至2000-6000米时,却出现令人诡异的低温,让地热开发得不偿失-钻井成本远大于地热利用,为地热探测和利用蒙上一片乌云,不靠政府补帖,亏大了。我把这个低温称为要命的低温陷井!

      以下列图为例,我国多个地热田均已发现这个现象。目前最成功的是共和盆地,就拿它说事儿。如下图所示,R3井,打到200米,出现130度,同志们兴奋了!按这个梯度计算,再打200米深,可能会翻倍,达到260度?于是再打,打到400米,还是130度,兴许是中间的热储产生了热对流,使深浅混合了?于是再打,一直打到快3000米了,温度也没增加几度,最终只到了140度,再也不敢打了。若只打200米,成本10万,像老家打地下水井一样,几百上千元搞定,而打3000米,2000万!这成本差异可大了,若能早一点预知温度不会增长,在200米处打钻就停下来。


      其它地方的地热井呢?以甘孜为例,在青藏高原东缘,认为是岩浆最活跃的地区,周围有大量温泉,某公司聪明,打到了200米,出现了90度高温,再向下打到600米,温度几乎不变,停钻,兄弟不敢再向下打了!



      广东阳江市新州地热田基本类似,在地热田深部,地温梯度大大降低:


      国外也不例外,这是法国某地热田的地温曲线:


      是什么原因造成这样的低温?

      通过我近五年的研究,认为,我国的地热田几乎是传导型,且没有岩浆囊直接供热。地热田是由于高热导体快速将地温传导致浅部,浅部在有热盖层的情况下,产生了局部高温。形成了古隆起高,盆地区低,以古隆起顶部开始算起,如下图所示,和基底起伏呈正相关关系。



 
      上图看着有点费劲,我简化一下,用一个理想的古隆起模型,如下图所示,粗黑线为古隆起模型,并假设无异常热源,只有基底热流,古隆起热导率高,模拟得到这时的地温场分布特点,周边为盆地区,中间为古隆起区,背景色为具有古隆起时的地温场分布特征,重点来了(请逐字看):

      1)整体上呈镜像倒影关系,以古隆起中部为对称点,上下温度曲线基本上呈镜像对称关系;

      2)古隆起顶部B为浅部最高地温,称为地热甜点;

      3)和两边的盆地区对比,古隆起温度分为三个段:

      ●高地温梯度段H:B点到地表,特点是,相同深度下地温远大于盆地区;

      ●低地温梯度段L:为B点之处至古隆起中点,特点是,温度增加幅度不大,但比盆地区温度还是略高;

      ●低温度段D:在古隆起中点至基底,特点是,相同深度下,比盆地区温度还低。


      这个还是抽像了,换个模型,如左下图所示,中间为古隆起,两条竖黄线分别代表盆地区和古隆起区的地温场分布,右下图蓝线为盆地区的地温曲线,红线为隆起区的地温随深度变化的曲线,可以看出,在高梯度段,盆地区温度大大小于隆起区地温(红线);在低梯度段也大,但温度增加幅度减小了;在低温段,则盆地区的温度比隆起区的温度还高。

      也许您会问,这,这,这,就不好理解了,前两段还好理解,但后面一句意味着,找深部地热要去盆地区找罗?这,这,这,太不可思议了!我凌乱中…..,这是什么鬼,怪异?真有地热田下的温度比盆地区还低的?



 
      献上一个例子吧,作为本文的结束,去年刚打的献县GRY1井,如下图所示。这口井在献县东北一个温泉附近打的,说明这个地区的确有地热田。打到1000米处,的确呈现高温,90度,这一段是高地温梯度段H;但过了1000米后,温度增加量就急剧降低,即前述低地温梯度段L;到3700米时,温度居然比盆地区还低了,之下的就是低地温段。图中红线为GRY1井曲线,其它线分别为CCSD-1为我国在江苏打的第一口大陆深钻井井温曲线;SN5为塔中打到7000米的井;NG4为GRY1西北30公里饶阳凹陷的一口井,这些井温代表了大陆地区的地温随深度的线性变化。再次声明,此处引用此井,没有针对哪位相关学者,仅是为地热研究,想说明规律,虽然不成功,但也是对地热事业的探索,值得借签)


      忠告:要重视地热田的勘探;地温场的研究;很多搞地热的,是由做油气转过去的,而地温场不像油气啊,它是分子状态的传递,没有“源”,有本质的区别。本人近两年已没有做地热项目了,算圈外人了。更细节可看我的一篇文章:

     参考文献

      毛小平,地热田高地温异常成因机理及温度分布特征。地球学报,2018年3月,39(2): 216-214.

 
 
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