干热岩的开发与利用

Question

如题所述

Answer 1

开发干热岩资源的原理是从地表向干热岩中打一眼井（注入井），然后封闭井孔，向井中高压注入温度较低的水，从而产生非常高的压力。在岩体致密无裂隙的情况下，高压水会使岩体沿最小地应力方向产生许多裂缝。若岩体中已有少量天然节理，这些高压水会扩充成更大的裂缝。裂缝的方向受地应力系统影响。随着低温水的不断注入，裂缝逐渐增加、扩大，并相互连通，最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。在距离注入井合理位置处，钻几口井以贯通人工热储构造，这些井用于回收高温水、汽，称之为生产井。注入的水沿着裂隙运动并与周边岩石发生热交换，生成温度高达200-300℃的高温高压水或水汽混合物。从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽，用于地热发电和其他综合利用。处理后的温水通过注入井回灌到干热岩中，实现循环利用。
干热岩（HDR）定义为一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分多样，大部分为中生代以来的中酸性侵入岩，但也可能是中新生代的变质岩，甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要用途是提取其内部的热量，因此，岩体内部的温度是其主要的工业指标。干热岩不含或仅含少量流体，温度高于180摄氏度，其热能在当前技术经济条件下可以利用。
增强地热系统（EGS）也称为工程地热系统，是为了利用工程技术手段开采干热岩地热能或强化开采低孔渗性热储地热能而建造的人工地热系统。