孫經(jīng)理
簡介
溫泉鉆井物探總價(jià),地?zé)崮堋踩祟惡茉缫郧熬烷_始利用地?zé)崮?,例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療,利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。但真正認(rèn)識地?zé)豳Y源并進(jìn)行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉。
溫泉鉆井物探總價(jià)地?zé)崮?/p>
部分是來自地球深處的可再生xing熱能,它起于地球的熔融巖漿和放射xing物質(zhì)的衰變。還有一小部分能量來自太陽,大約占總的地?zé)崮艿?%,表面地?zé)崮艽蟛糠謥碜蕴?。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后,把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多,大部分集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶,該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。它不但是無污染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過補(bǔ)充的速度,那么熱能而且是可再生的。
怎樣利用這種巨大的潛在能源呢?意大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子于1904年在拉德雷羅*把天然的地?zé)嵴魵庥糜诎l(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到巖層,產(chǎn)生高溫蒸氣,然后將其抽出地面推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。在這過程中,將一部分沒有利用到的水蒸氣或者廢氣,經(jīng)過冷凝器處理還原為水送回地下,這樣循環(huán)往復(fù)。1990年安裝的發(fā)電能力達(dá)到6000MW,直接利用地?zé)豳Y源的總量相當(dāng)于4.1Mt油當(dāng)量。
地?zé)崮苁且环N新的潔凈能源,在當(dāng)今人們的環(huán)保意識日漸增強(qiáng)和能源日趨緊缺的情況下,對地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內(nèi)儲藏的地?zé)崮転?500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全國地?zé)峥砷_采資源量為每年68億立方米,所含地?zé)崃繛?73萬億千焦耳。在地?zé)崂靡?guī)模上,我國近些年來一直位居世界*,并以每年近10%的速度穩(wěn)步增長。
在我國的地?zé)豳Y源開發(fā)中,經(jīng)過多年的技術(shù)積累,地?zé)岚l(fā)電效益顯著提升。除地?zé)岚l(fā)電外,直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。全國已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡?、以東南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局發(fā)電
地?zé)岚l(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地?zé)岚l(fā)電。開發(fā)的地?zé)豳Y源主要是蒸汽型和熱水型兩類,因此,地?zé)岚l(fā)電也分為兩大類 [2] 。
地?zé)嵴羝l(fā)電分類
地?zé)嵴羝l(fā)電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。
(1)一次蒸汽法
直接利用地下的干飽和(或稍具過熱度)蒸汽,或者利用從汽、水混合物中分離出來的蒸汽發(fā)電。
(2)二次蒸汽法
有兩種含義,一種是不直接利用比較臟的天然蒸汽(一次蒸汽),而是讓它通過換熱器汽化潔凈水,再利用潔凈蒸汽(二次蒸汽)發(fā)電。di二種含義是,將從di一次汽水分離出來的高溫?zé)崴M(jìn)行減壓擴(kuò)容生產(chǎn)二次蒸汽,壓力仍高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?,和一次蒸汽分別進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。
地?zé)崴l(fā)電方法
地?zé)崴械乃?,按常?guī)發(fā)電方法是不能直接送入汽輪機(jī)去做功的,必須以蒸汽狀態(tài)輸入汽輪機(jī)做功。對溫度低于100℃的非飽和態(tài)地下熱水發(fā)電,有兩種方法:一是減壓擴(kuò)容法,另一種是利用低沸點(diǎn)物質(zhì)。
(1)減壓擴(kuò)容法
利用抽真空裝置,使進(jìn)入擴(kuò)容器的地下熱水減壓汽化,產(chǎn)生低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臄U(kuò)容蒸汽然后將汽和水分離、排水、輸汽充入汽輪機(jī)做功,這種系統(tǒng)稱“閃蒸系統(tǒng)”。低壓蒸汽的比容很大,因而使氣輪機(jī)的單機(jī)容量受到很大的限制。但運(yùn)行過程中比較安全。
(2)低沸點(diǎn)物質(zhì)
利用低沸點(diǎn)物質(zhì),如氯乙烷、正丁烷、異丁烷和氟里昂等作為發(fā)電的中間工質(zhì),地下熱水通過換熱器加熱,使低沸點(diǎn)物質(zhì)迅速氣化,利用所產(chǎn)生氣體進(jìn)入發(fā)電機(jī)做功,做功后的工質(zhì)從汽輪機(jī)排入凝汽器,并在其中經(jīng)冷卻系統(tǒng)降溫,又重新凝結(jié)成液態(tài)工質(zhì)后再循環(huán)使用。這種方法稱“中間工質(zhì)法”,這種系統(tǒng)稱“雙流系統(tǒng)”或“雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)”。這種發(fā)電方式安全xing較差,如果發(fā)電系統(tǒng)的封閉稍有泄漏,工質(zhì)逸出后很容易發(fā)生事故。是由地殼抽取的天然熱能,這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖,并以熱力形式存在,是引致火山爆發(fā)及地震的能量。
地球內(nèi)部的溫度高達(dá)7000℃,而在80至100公英里的深度處,溫度會降至650至1200℃。透過地下水的流動和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼,熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱,這些加熱了的水zui終會滲出地面。運(yùn)用地?zé)崮躾ui簡單和zui合乎成本效益的方法,就是直接取用這些熱源,并抽取其能量地?zé)峋こ痰?ldquo;瞻前”,指的是地?zé)峥辈?、地?zé)嵋?guī)劃,以及相關(guān)的能為地?zé)徙@井方案提供重要依據(jù)的工作。地?zé)崮苁且环N特殊的資源,它分為很多種形式,如地?zé)嵴羝?、地?zé)崴?,在淺層還有土壤熱源,在深層有干熱巖等等,而溫度也有高低之分。所以地?zé)徙@井,要根據(jù)地?zé)豳Y源的不同xing質(zhì)來進(jìn)行,地?zé)峥辈炜梢詾榈責(zé)徙@井提供關(guān)于這些的準(zhǔn)確信息,同時(shí),抵達(dá)熱能認(rèn)為,地?zé)豳Y源的埋藏位置、深度、屬xing、環(huán)境情況,對于地?zé)徙@井所采用的工藝和鉆井方案、技術(shù)、設(shè)備、耗材等等有重要的建議作用,這是地?zé)徙@井工程的重要依據(jù)。除此之外,地質(zhì)狀況也需要地質(zhì)勘查來探查、分析,這不僅要在地?zé)徙@井前期,也要貫穿在地?zé)徙@井過程中,從而能夠及時(shí)并且有效地解決在鉆井過程中遇到的復(fù)雜的地質(zhì)問題,降低由于不明原因的地質(zhì)問題而造成的事故幾率,降低風(fēng)險(xiǎn)成本,更能提高地?zé)徙@井的成功率。
當(dāng)然,并不是做了這些,地?zé)峋こ叹湍軌蛞环L(fēng)順了,地?zé)豳Y源是寶貴的,我們不能浪費(fèi),而地?zé)豳Y源本身的屬xing也恰恰給了我們這個(gè)機(jī)會。地?zé)豳Y源因其溫度不同,可以進(jìn)行不同的利用,比如,地?zé)岚l(fā)電,地?zé)峁┡?,地?zé)釡厝糜?,地?zé)徂r(nóng)業(yè),這些通過溫度的階梯狀劃定,可以十分全面地使用到地?zé)崮苊總€(gè)階段的熱量,而不是一刀切地搞發(fā)電,其余的水就都白白流掉,或者因?yàn)榈責(zé)釡厝糜?些,就把能夠用來進(jìn)行供暖的地?zé)崴寄萌ハ丛?。在地?zé)崂蒙?,需要智慧,需要理智,不能粗放,不能野蠻。因此,井也要根據(jù)前期地?zé)豳Y源的規(guī)劃,做到物盡其用,把所開采的地?zé)豳Y源充分利用起來。地?zé)徙@井雖然比不上航天設(shè)施那樣高精密度,但是它的設(shè)計(jì)理念與開發(fā)利用,也是根據(jù)科學(xué)原理進(jìn)行的,而在地?zé)徙@井后期,要根據(jù)自然規(guī)律和開發(fā)利用法則,進(jìn)行全面運(yùn)維,才能“后顧”無憂。
地?zé)峋倪\(yùn)維,是不亞于地上設(shè)備運(yùn)維的工作,它使由地?zé)崴仍蛟斐傻木畠?nèi)結(jié)垢和生銹的狀態(tài)得以解決,確保水量和水溫的正常供應(yīng),除此之外,進(jìn)行地?zé)峋倪m當(dāng)回灌,也是保證地?zé)崮茼?xiàng)目作為可持續(xù)利用項(xiàng)目的一個(gè)根本。當(dāng)然,在遇到地質(zhì)因素方面的問題而進(jìn)行及時(shí)的必要的分析和處理時(shí),也是由地?zé)峋\(yùn)維進(jìn)行測井和修井的工作來解決的,當(dāng)然,定期對地?zé)峋M(jìn)行適當(dāng)加固也是必要的。地大熱能認(rèn)為,地?zé)峋\(yùn)維作為利用階段zui重要的工作,起到維護(hù)地?zé)峋?運(yùn)行,確保地?zé)崮茼?xiàng)目收益的重要作用。地?zé)峥辈炀拖袷墙o地球做B超一樣,把地下面我們用眼睛看不到的地方都反饋給我們,通過地?zé)峥辈熳屛覀兞私馇宄旅娴牡乩淼孛?。地?zé)峥辈炜赏ㄟ^電法勘探,我們可以通過此方法來推斷出地?zé)岙惓5难诱狗较蚝头植挤秶闆r。地?zé)峥辈炜赏ㄟ^測溫勘探,此方法可根據(jù)地表下一定深度的溫度測量來固定出地?zé)岙惓^(qū),同時(shí)推斷出地下熱水的分布范圍和地段。地?zé)峥辈炜赏ㄟ^重力勘探,此方法可根據(jù)重力值的變化來分析地下熱水區(qū)及區(qū)基底起伏變化和區(qū)域xing的空間分布,同時(shí)也可以確定覆蓋層的厚度等。地?zé)峥辈斐穗姺āy溫、重力勘探以外還可以用地?zé)釡囟取崃?、磁法、地震勘探和紅外線攝影測量等。目前是為了更準(zhǔn)備的確定地層下面的數(shù)據(jù),有把握打好每一口井。同一地區(qū)并不代表地下層是一樣的,相隔不遠(yuǎn)的地方也可能溫度不一樣,所以在打溫泉井之前一定要做地?zé)峥碧?,以免后期有不必要的損失。
溫泉資源勘查的重要xing
溫泉資源勘查
溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學(xué)、地?zé)徙@探等領(lǐng)域的理論和勘查技術(shù),解決地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜xing等關(guān)鍵技術(shù)問題。
通過溫泉資源勘查,了解項(xiàng)目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項(xiàng)目區(qū)溫泉資源成礦模型、對項(xiàng)目區(qū)地?zé)豳Y源進(jìn)行初步評價(jià),從而有效地降低溫泉開發(fā)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。