一、地层热能

  

   地球由地壳、地幔和地核组成,内部蕴藏有由放射性物质衰变作用等原因所产生巨大的热能,它时时刻刻通过地层热传导和火山喷发、地震、深层水循环、温泉等途径传递至地球表面散发到大气中。在地球外表面向内的地层中,因受大地热流和太阳热的影响,存在着变温、恒温、增温三个层区。其中:

   1.变温层:是地球的表层,平均厚度约15m左右。能吸收太阳辐射热,随太阳热量的昼夜和季节性变化而变化。一般来说,日变化速度大而幅度小,年变化速度小而幅度大。

   2.恒温层:是地面约20-30m左右以下、温度常年保持不变的地带,其温度相当于当地年平均气温。由于气温年变化的原因,该层的深度一般中纬度地区较深,而在极地和赤道较浅;内陆区较深,滨海区较浅。

   3.增温层:是恒温层之下,地温受地球内部热源的影响而随深度的增加而升高。这种升高具有一定规律,用地温梯度和地温级来表示,大陆区一般为3/100m,洋底为4-8℃/100m。地温较高的地区称为地热(温)异常区,可用于开发地下热水和热气。

 

    地层热能是指:地热能(地层温度大于25℃异常区的地层热能)

                 地温能(地层温度小于25℃一般区的地层热能)。

    地层热能与煤炭、石油、天然气、铀等均属于地壳能源,分布最广,能量最丰富,是一种清洁能源。

    地层热能的开发利用,主要是以水为载体,通过直接开采地下水或人工注水换热得以利用。

   

 
 

  

(一)地热

   

   由于地质构造、岩浆活动等原因,大地热流量分布不匀,形成地热(温)异常区 在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,如果达到可开发利用的条件,便成了具有开发意义的地热资源。

    地热资源按储热的状态分为蒸汽型(约0.5%)、热水型(约10%)、地压型(约20%)、干热岩型(约30%)和岩浆型(约40%)五类,目前可实际利用的主要是蒸汽型、热水型、干热岩型三种地热资源按温度分为高温、中温和低温三类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90℃—150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中温地热;温度大于25℃、小于90℃的地热以温水(25℃—40℃)、温热水(40℃—60℃)、热水(60℃—90℃)等形式存在,叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,我国的西藏羊八井地、云南腾冲地、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

    我国地处世界环太平洋、地中海-喜马拉雅两大地热带,还有大量的内陆沉积盆地,地热资源非常丰富。类型较多,根据其形成的地质作用和赋存条件,可以划分为:1、火山或岩浆型地热资源;2、盆地型中低温地热资源;3、断裂带型中低温地热资源三种类型。分布极不均匀,在地热资源主要分布的构造活动带和大型沉积盆地之中,温度高、储量大的地热资源主要在西藏、云南等偏远地区,在我国经济发达地区,地热资源主要分布于北京、天津、河北、广东、福建、海南、广西等省市。在内陆盆沉积地层主要是一些中低温地热,如陕西、内蒙古、湖北、湖南、江西、四川等地的温泉。

    到目前为止,各国对于地热资源的开发利用,仍然是以热水型和蒸汽型为主。我国开发利用地热资源已有上千年的历史,近30年通过较大规模的地质调查与勘探发现,我国地热资源热储层位多,埋藏较深,地热资源储量仅次于美国,居世界第二位。在已探明的具有开发意义的地热资源中85%是低于100℃的地热水型热田。我国面积约91万平方公里主要沉积盆地中,深度在2000米以内储存的地热资源总量,相当于37万亿吨标准煤的发热量。此外,还有资源量更大的地压型、干热岩型地热资源有待于探索和开发。

    

    开发利用地热资源,必需具备勘探、钻井、水三要素,我们拥有几十年经历的石油勘探、钻井的技术、设备、经验,可以为您提供万米以内的地热资源、地下水综合地球物理勘探服务和6000米以浅的钻井工程与技术服务。

    

 
 

 

(二)地温能

  

    地温能是指地层温度小于25℃的地层热能。

    地温能是地层热能的另一种形式,是地层传热过程中大地热流和地层吸收太阳热形成的,包括地下水、土壤、岩石、地表水、海水等,主要分布于地球表面以下的浅层地层中。地温资源是一种品位低、遍布各地的可再生清洁能源,只要你利用的流量低于其再生的容量,取之不尽、用之不竭。

    在地球表面1-3米以下的浅层地层中,存在着一日内温度始终不变的日变恒温层与一年内温度始终不变的年变恒温层。年变恒温层深度一般在10~40米之间,约是日变恒温层的19.1倍。利用大地恒温层的特性,对人类的生存和活动进行有意义的应用开发,是利用地温资源的主要目的。

    年变恒温层深度一般在10~40米之间,其温度与当地的年平均温度相当,参数稳定,不受环境气候的影响,不受地域的限制。国已测得的恒温层深度在15~30米之间,温度在10~23℃之间。是目前应用最多的地温资源层,根据恒温层的温度特性,或作为热源通过换热泵热利用40-70℃的热能,或作为冷源通过冷却散热利用7-12℃的冷能。

    例如,暖通空调的应用,由于年变恒温层的温度具有夏季比气温低、冬季比气温高的特性,因此是用于热泵夏季制冷空调、冬季制热采暖的比较理想的低温位冷热源。国内外专家认定为:采集大自然低温可再生热能特别是浅层地层热能是21世纪取代传统供暖(冷)方式最为现实最有前途的技术措施。

    开发利用地温资源,主要是以水(或流体介质)为载体,通过直接开采回灌地下水或人工灌注循环与地层换热得以利用。需对恒温层地层、地层热工特性、地下水进行调查评价,以编制开发利用方案。

  

    我们可以为您提供恒温层地层、地下水综合地球物理勘探勘探服务和地层热工特性检测试验、空气法钻井工程与技术服务。

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