探讨地热资源评估方法.pdf

科I技f论I坛 科耥 探讨地热资源评估方法 孔令山王生旭 (黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院，黑龙江齐齐哈尔161006) 擒要：地热资源的潜力巨大。但开发利用需进一步规范化。简要介绍了几种地热费源的评价方法。 关键词：天然放热量法；平面裂隙法；类比法；岩浆热平衡法 地热是贮存于地球内部的热能。它来源于 量只能代表开发地热时的最低热产率。通常还 地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热 应乘一个倍数，才能得到开采地热能的合理产 中：P为岩浆者密度，取平均值2．5克，厘米’；C 量。地热资源是在当前技术经济条件和地质条 率。这个倍甄有的人主张4～lO倍，也有人主张为热容量，取平均值O．3卡，克·℃T。为岩浆温 件下，能够从地壳内科学、合理地开发出来的岩 10—100倍所以只是一个估计数。为了更简便地度，按酸性岩浆取850℃：Tr为参比温度．按10 石热能量、地热流体热能量及其伴生的有用组 评价地热资源，与天然放热母的相关性，日本有 公里处正常地温300℃：H为岩浆结晶潜热．以 成。 人采用“水量补给法”估算水热系统地热资源， 65卡，克计算：V为岩浆体积，根据面积厚度计 我国是地热资源相对丰富的国家，地热资 即：Q=S·P·n式中：Q为地热流体的年产率S算。Q逸的求得，在传热机制和岩体状况已定 源总量约占全球的7．9％，可采储量相当于为水热系统所在盆地的面积；P为当年平均降 的情况下仅取决于开始冷却以来的时间。这个 4626．5亿t标准煤。我国的高温地热资源主要水量；n为年排放热流体的量与降水总量之比。 时间可从最后一次喷出岩的同位素年龄来判 分布在藏南、滇西JJI西以及台湾省，中低温地 一般为O．10加．33之间。 断，而岩浆体侵入后会使围岩增温，最终达到稳 热资源几乎遍布全国各地，其中在东部沿海地 2平面裂隙法 定状态，一般这个过程需要36万年。如果小于 区较为集中。通过30多年地热地质调查，我国 这种评价地热资源的方法，最早用于冰岛。 36万年，就意味着Q存—Q总。若大于36万年。 已发现地热区3200多处，已完成的大、中型地其模型是：在渗透性极差的岩体中，地下水沿着 则计算稍复杂一点。 热田勘查50多处，主要分布在京、津、冀、东南 —个平的裂隙流动，岩体中的热能靠传导传输 5体积法 沿海、内陆盆地和藏滇地区。其中大于150℃的传到裂隙面，再在裂隙表面与流水进行换热。这 这种方法是石油资源估价的方法，现广泛 高温地热系统，即直接可以用于发电的有255样流水受热升温，把不透水岩体中的热能提取 借用到地热评价方面来。它的计算公式为：O= 处，总发电潜力5800(30年)；中低温地热系统可出来。在岩性均一的情况下。开采热水的速率如 a’d“l一巾e)·P 用于非电直接利用的2900多处．开发潜力在 果较慢．则提取出来的某一温度限额以上的热 式中：Q为估算的地热能总量；a为热储面积，按 2000亿标准煤当量以上。 能总量就较大。这种方法计算的结果也是能流 物探或钻探结果。以公里计：d为可及深度内韵 各种物质在地壳中的保有量称为资源。地 率，而不是可及资源底数。使用这种方法有许 热储厚度．以公里计；Pr为热储岩石的密度。克 热作为一种热能，存在于地壳中也有一定数量． 多特定要求，如要求估算出裂隙的面积、裂隙的 W为热水的密度。克， ／厘米，一般为2．2—3．1；P 因此也是一种资源。对于地热资源的评价也像 间距、岩层的初始温度、采出热水的最低要求温 厘米，考虑含有矿物质；Cr为热储岩石的比热． 其它矿物燃料一样，要在一定的技术、经济和法 度，以及岩石的热导率和热扩散率等。因此只有 卡，克·℃，约0．2Cw为热储水的比热，卡， 律的条件下进行评定，而且随着时间的推移要 在类似冰岛的地质条件下才能使用这种方法． 克·℃，常取值为13母e为热储的有效孔隙率， 作一定的修改。地热是一种新能源，目前虽有一