地熱資源的開發(fā)從勘探開始,即先圈劃和確定具有從經(jīng)濟上來說可開發(fā)的溫度、儲量和可及性的資源的位置。利用地球科學(地質(zhì)學、地球物理學和地球化學)來確定資源儲藏區(qū)、對資源狀況進行特征判別及最佳地選擇井位等。
地熱開發(fā)中所用的鉆井技術(shù)基本上是由石油工業(yè)派生出來的。為了適應(yīng)高溫環(huán)境下的工作要求,對某些石油鉆井的關(guān)鍵技術(shù),例如泥槳鉆井,進行了改進,因為那些技術(shù)還不完全適用。所使用的材料和設(shè)備,不僅需要滿足高溫作業(yè)要求,還必須能適應(yīng)在堅硬、斷裂的巖層構(gòu)造中和多鹽的、有化學作用的液體環(huán)境中工作。因此,現(xiàn)在在鉆探行業(yè)中已形成了專門從事地熱開發(fā)的分支行業(yè)?,F(xiàn)在研究人員正在努力研究能適應(yīng)高溫、高鹽度和有化學作用的地熱環(huán)境的先進方法和材料以及能預(yù)報地熱儲藏層情況的更好方法。
大部分已知的地熱儲藏是根據(jù)像溫(熱)泉那樣的地表現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的,而現(xiàn)在則是越來越依靠技術(shù)、例如火山學圖集、評估巖石密度變化的重力儀、電子學法、地震儀、化學地熱計、次表層測繪、溫度測量、熱流測量等。雖然重力測量有助于解釋那些情況不明區(qū)域的地質(zhì)學結(jié)構(gòu),但在勘探初期卻不常使用。它們主要用于監(jiān)測地下流體運動情況。電阻率法測量是主要的方法(現(xiàn)在用得越來越多的是磁力普查),其次是化學地熱測量法和熱流測量法。
在熱液資源調(diào)查中,使用電阻率法的最大優(yōu)點是它依靠實際被尋找的資源(熱水本身)的電學性質(zhì)的變化。其他大部分方法是依靠探索地質(zhì)構(gòu)造,但并非所有的地熱儲藏都完全與任何地質(zhì)構(gòu)造模型相符。 勘探鉆井和試采是為了探明儲藏層的性質(zhì)。如果確定了適合的儲藏層,隨后就是進行地熱田的開發(fā)研究,如模擬儲層的幾何形狀和物理學性質(zhì),分析熱流和巖層的變化,通過數(shù)值模擬預(yù)報儲藏的長期行為,確定生產(chǎn)井和廢液回灌井的井位(回灌也是為了向儲 熱層充水和延長它的供熱壽命)。 地熱水既可以用自流井的方法開采(即憑借環(huán)境壓差力將熱流從深井壓至地面),也可用水泵抽到地面。前一種情況下,熱流會“閃電般”的變成兩相(即氣相和液相),而用泵抽吸時,流體始終保持為液相。選用什么樣的生產(chǎn)方式,要視熱流的特性和熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計而定。 地熱田一般適合“分階段”開發(fā)。在地熱田的初期評估階段, 可建適度規(guī)模的工廠。其規(guī)??梢暂^小,以便根據(jù)已掌握的資源情況,能夠很有把握地使其運轉(zhuǎn)起來。通過一段時間的運行,可獲得更多的儲層資料,為下一階段開采鋪平道路。
其他形式的地熱能在勘探階段還有特殊要求。例如,把流體從地熱過壓鹵水儲層中壓到地表的力與把天然氣和石油從油氣層中壓出的力有很大的區(qū)別,要預(yù)測地熱過壓儲層的性能需要有專門的技術(shù)??睖y巖漿礦床除了地震方法外,還需要更好的傳感測量技術(shù)。隨著地熱環(huán)境變得更熱、更深及鉆井磨削力的加大,對鉆井技術(shù)要求就越高,所需經(jīng)費也越多。開采地熱過壓能需要高壓技術(shù)和使用稠重型鉆井泥漿,勘探開采干熱巖體資源需要在非常堅硬的巖體上鉆深井和制造一個可使液體在里面循環(huán)的人造的熱交換斷裂層構(gòu)造,還需要有一個或多個便于流體進出的深井井口裝置。 現(xiàn)在還沒有研究出成功的巖漿鉆井技術(shù)。巖漿開發(fā)將需要專門的鉆井技術(shù),以解決鉆頭和巖漿的相互作用問題、溶解氣體的影響問題和巖漿中的熱傳輸機理等各方面問題。
地熱開發(fā)中所用的鉆井技術(shù)基本上是由石油工業(yè)派生出來的。為了適應(yīng)高溫環(huán)境下的工作要求,對某些石油鉆井的關(guān)鍵技術(shù),例如泥槳鉆井,進行了改進,因為那些技術(shù)還不完全適用。所使用的材料和設(shè)備,不僅需要滿足高溫作業(yè)要求,還必須能適應(yīng)在堅硬、斷裂的巖層構(gòu)造中和多鹽的、有化學作用的液體環(huán)境中工作。因此,現(xiàn)在在鉆探行業(yè)中已形成了專門從事地熱開發(fā)的分支行業(yè)?,F(xiàn)在研究人員正在努力研究能適應(yīng)高溫、高鹽度和有化學作用的地熱環(huán)境的先進方法和材料以及能預(yù)報地熱儲藏層情況的更好方法。
大部分已知的地熱儲藏是根據(jù)像溫(熱)泉那樣的地表現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的,而現(xiàn)在則是越來越依靠技術(shù)、例如火山學圖集、評估巖石密度變化的重力儀、電子學法、地震儀、化學地熱計、次表層測繪、溫度測量、熱流測量等。雖然重力測量有助于解釋那些情況不明區(qū)域的地質(zhì)學結(jié)構(gòu),但在勘探初期卻不常使用。它們主要用于監(jiān)測地下流體運動情況。電阻率法測量是主要的方法(現(xiàn)在用得越來越多的是磁力普查),其次是化學地熱測量法和熱流測量法。
在熱液資源調(diào)查中,使用電阻率法的最大優(yōu)點是它依靠實際被尋找的資源(熱水本身)的電學性質(zhì)的變化。其他大部分方法是依靠探索地質(zhì)構(gòu)造,但并非所有的地熱儲藏都完全與任何地質(zhì)構(gòu)造模型相符。 勘探鉆井和試采是為了探明儲藏層的性質(zhì)。如果確定了適合的儲藏層,隨后就是進行地熱田的開發(fā)研究,如模擬儲層的幾何形狀和物理學性質(zhì),分析熱流和巖層的變化,通過數(shù)值模擬預(yù)報儲藏的長期行為,確定生產(chǎn)井和廢液回灌井的井位(回灌也是為了向儲 熱層充水和延長它的供熱壽命)。 地熱水既可以用自流井的方法開采(即憑借環(huán)境壓差力將熱流從深井壓至地面),也可用水泵抽到地面。前一種情況下,熱流會“閃電般”的變成兩相(即氣相和液相),而用泵抽吸時,流體始終保持為液相。選用什么樣的生產(chǎn)方式,要視熱流的特性和熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計而定。 地熱田一般適合“分階段”開發(fā)。在地熱田的初期評估階段, 可建適度規(guī)模的工廠。其規(guī)??梢暂^小,以便根據(jù)已掌握的資源情況,能夠很有把握地使其運轉(zhuǎn)起來。通過一段時間的運行,可獲得更多的儲層資料,為下一階段開采鋪平道路。
其他形式的地熱能在勘探階段還有特殊要求。例如,把流體從地熱過壓鹵水儲層中壓到地表的力與把天然氣和石油從油氣層中壓出的力有很大的區(qū)別,要預(yù)測地熱過壓儲層的性能需要有專門的技術(shù)??睖y巖漿礦床除了地震方法外,還需要更好的傳感測量技術(shù)。隨著地熱環(huán)境變得更熱、更深及鉆井磨削力的加大,對鉆井技術(shù)要求就越高,所需經(jīng)費也越多。開采地熱過壓能需要高壓技術(shù)和使用稠重型鉆井泥漿,勘探開采干熱巖體資源需要在非常堅硬的巖體上鉆深井和制造一個可使液體在里面循環(huán)的人造的熱交換斷裂層構(gòu)造,還需要有一個或多個便于流體進出的深井井口裝置。 現(xiàn)在還沒有研究出成功的巖漿鉆井技術(shù)。巖漿開發(fā)將需要專門的鉆井技術(shù),以解決鉆頭和巖漿的相互作用問題、溶解氣體的影響問題和巖漿中的熱傳輸機理等各方面問題。






