昆明地热田海埂块段特征及资源评价

论文摘要

我国地热资源丰富,特别是中低温地热资源遍布全国。地下热水资源在今后的发展中可以替代其他非清洁能源,在助力经济发展的同时又能兼顾环境效益。但是,地热资源的开采和利用缺乏有效的管理,导致众多地热资源枯竭或者使用年限缩短。因此必须对地热资源进行有效的资源评价,合理开采利用地热资源。昆明地热田海埂块段地处昆明市,该块段位于昆明盆地,水文地质条件研究程度较高。本文对海埂块段的地热构造进行了系统分析,通过计算地热资源的储存量和预测地热水流场为地热资源的开采和利用提供一定的理论依据。本文在收集数据资料和野外地质调查的基础上,开展以下研究:（1）研究水文地质条件,解析灯影组热储层形成的条件;（2）通过分析研究区水样的检验测试数据,得出研究区地热水的水化学特征,基于surfer软件研究了地热水水化学场的空间分布特征以及断裂构造和开采井对化学元素的影响;（3）运用spss和origin软件分析并确定地热水化学类型;（4）应用SiO2、K/Mg地热温标计算深部地热水的温度,地热温标法计算结果表明:K/Mg温标的计算结果大部分是合理的,与正在开采利用的灯影组热储层的实测温度较吻合,同样,石英温标计算温度（除ZK11、ZK1外）也可用作推断热储温度的可靠依据。在盖层、热源、热储、和热通道等要素方面对海埂块段地热条件、地温场特征、地热形成机理进行研究分析,构建地热地质成因模型。通过对热储层、热源、热传导形式和地热水来源进行系统描述,确定热储计算范围以及热储地层的裂隙率、厚度等参数,运用热储法结合网格剖分计算地热储量的结果为:海埂块段热储层地热资源总量为2.84×1018J,可回收地热资源量为0.426×1018J,热储层地热水的静储量为7.6704×108m3,海埂地热块段内剩余还可利用的热水资源量为16249.722万m3。在综合分析海埂块段地热井钻孔资料、物化探和地热水开发利用资料的基础上,根据区内地热地质条件使用GMS软件地层实体模块,建立海埂块段灯影组热储层的三维可视化模型来更加直观的展示热储构造。通过对昆明地热田海埂块段大量热储数据的统计分析,对灯影组热储层进行渗透系数分区,建立海埂块段灯影组（Z2dn）热储层三维非稳定流数学模型和数值模型;通过观测井的水位拟合验证以及运用误差分析对模型进行了模拟识别验证,所建立的模型符合热储层的客观实际。利用模型对热储层2020年、2030年、2040年、2050年、2064年的水位以及地下水流场进行预测。并对地热田未来的开采管理提出优化建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 国内外研究现状及发展趋势
•     1.2.1 国内外研究现状
•     1.2.2 昆明地热田地热资源开发利用研究现状
•     1.2.3 数值模拟研究
•     1.2.4 新方法、新技术在评价地热资源中的应用
•   1.3 研究内容、研究路线与研究方法
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究方法
•     1.3.3 技术路线
•     1.3.4 创新点
• 第二章 区域概况
•   2.1 自然地理概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 地形地貌
•     2.1.3 气象、水文
•   2.2 地质条件
•     2.2.1 地层及岩性
•     2.2.2 构造
•     2.2.3 新构造运动与地热
• 第三章 昆明地热田水文地质
•   3.1 含（隔）水层富水特征及热储结构
•     3.1.1 含（隔）水层富水特征
•     3.1.2 热储结构
•     3.1.3 边界条件
•     3.1.4 地热田块段划分
•   3.2 断裂及其控热地质特征
•     3.2.1 南北向断裂
•     3.2.2 东西向断裂
•     3.2.3 其他断裂
•   3.3 地温场特征
•     3.3.1 地温场平面分布特征
•     3.3.2 地温场垂向分布特征
•   3.4 大地热流值分布特征
•   3.5 热储流场特征
•   3.6 昆明地热田海埂块段边界条件
•     3.6.1 侧向边界
•     3.6.2 垂向边界
• 第四章 海埂块段地热水化学特征分析
•   4.1 地热水水化学类型
•   4.2 热流体组分特征
•     4.2.1 主量元素特征分析
•     4.2.2 次要元素特征分析
•     4.2.3 微量元素特征分析
•     4.2.4 特殊元素特征分析
•   4.3 海埂块段化学场的空间特征
•   4.4 流体化学聚类分析
•   4.5 海埂块段化学温标推算深部热储温度
• 2）地热温标'>    4.5.1 二氧化硅（SiO₂）地热温标
•     4.5.2 K/Mg地热温标
• 第五章 海埂块段地热成因模型
•   5.1 地热地质成因模型
•     5.1.1 热源
•     5.1.2 地热流体的补给源
•     5.1.3 热储层
•     5.1.4 盖层
•   5.2 实体模型的建立
•     5.2.1 钻孔资料的收集
•     5.2.2 钻孔资料数据处理
•     5.2.3 实体模型可视化
• 第六章 地热资源评价与管理方案
•   6.1 地热资源量计算
•     6.1.1 地热资源计算范围
•     6.1.2 计算方法
•     6.1.3 地热流体静储量计算
•   6.2 海埂块段地热地质概念模型
•     6.2.1 研究区范围
•     6.2.2 灯影组热流体储积层结构概化
•     6.2.3 地热水渗流系统特征概化
•     6.2.4 水文地质概念模型
•   6.3 昆明地热田海埂块段地热水数值模拟
•     6.3.1 数学模型
•     6.3.2 数值模型
•   6.4 模型的应用
•     6.4.1 建模评价研究思路
•     6.4.2 模型预测
•     6.4.3 地热水水均衡验算
•     6.4.4 海埂块段灯影组热储层开采优化方案
• 第七章 结语
•   7.1 结论
•   7.2 建议
•   7.3 不足
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 屈元会

导师: 黄建国,徐世光

关键词: 热储构造,水化学分析,地热储量,数值模拟,地下水流场

来源: 昆明理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 昆明理工大学

分类号: P314

DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.000133

总页数: 116

文件大小: 15587K

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