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干热岩开发及发电技术应用概述

朱桥; 张加蓉; 周宇彬 中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司; 四川成都610021
  • 干热岩
  • 增强型地热系统
  • 水力压裂
  • 热储改造
  • 双工质地热发电

摘要:干热岩地热资源通过增强型地热系统(EGS)技术体系实现发电,并可能成为未来战略性替代资源之一。通过分析美、日、法4个EGS项目,总结其科研经验及教训,可以取得以下认识:目标热储基底大多为花岗岩,且分布在火山、高原等地貌附近,复杂的地质构造使得原始地应力和天然裂隙难以预测;干热岩水力压裂的主要机制是岩体剪切破坏;单井钻进和激发后配合井下监测手段定向钻入裂隙系统的效果更好,且长时间的低压循环激发比短时高压激发更有效。干热岩商业化开发中还有一些关键技术有待突破,如资源靶区定位技术、储层改造技术及监测技术等。双工质地热发电技术是目前唯一经济可行的EGS发电方案,可避免因地热流体品质引起的设备安全隐患,但只有国外厂商具备成套设计和制造能力。中国开展干热岩研究不足30年,2012年启动的'干热岩热能开发与综合利用关键技术研究'项目在资源靶区定位、大型水力压裂模拟、压裂液和化学激发剂的研发、热储改造评价体系以及地下热—水—化—力三维模拟系统等方面已取得了实质成果。我国目前尚未完全掌握高温钻井、储层激发和流体循环测试等关键技术,需通过政府支持和统一规划,加强科研经费的稳定投入,加大相关领域人才培养力度。

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