制约干热岩大规模开发的因素 制约干热岩的因素是什么

1. 制约干热岩大规模开发的因素 制约干热岩的因素是什么

1、干热岩是指埋深3km～10km、温度150℃～650℃、没有水或蒸汽的热岩体。
 
 2、我国干热岩资源丰富，经初步测算，埋深3km～10km范围内的干热岩资源折合标准煤860万亿吨，远高于美国570万亿吨标准煤的估算结果。按照利用其中2%测算，相当于全国能源消耗总量的4040倍。其中，深度位于3.5km～7.5km、温度介于150℃～250℃之间的干热岩资源折合标准煤215万亿吨。
 
 3、我国干热岩存储的热能约为已探明地热资源总量的30%，主要分布在3个区域：东北、华北和苏中的沉积盆地区；近代火山活动地区，包括吉林长白山(603099,股吧)、山东蓬莱、海南琼北、台湾基隆、黑龙江五大连池、云南腾冲、新疆南部和青藏高原西南部等；以及福建、广东、广西的高热流花岗岩地区。青藏高原南部地区的干热岩资源量约占我国大陆的1/5。

2. 开采干热岩有哪些难点，中国能利用干热岩么？

今年对于能源领域，真是一个不安宁的一年。一会儿可燃冰大热，说是将来可以取代石油的清洁能源，一会又说发现了干热岩，媲美17万亿吨煤，国家也来凑热闹，各国都放言二三十年内，燃油车将被电车取代，诸如此类……其实这些资源的勘探固然取得了很大的进步，但事实是仍未取得突破性进展，要达到商业化应用，也远达不到新闻媒体标题的“吹捧”。
什么是干热岩资源
干热岩，说白了也是传统地热能的一种，只不过换了个说法，让大家感觉耳目一新。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。干热岩则是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体（致密不透水）的高温岩体。
开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打一眼井（注入井）,封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水，然后加压，将储层岩石压裂，同时在注水井周围部署采出井，通过注入冷水，采出热水，将热量带出。带出来的热量可以用于发电（最主要的方式）或其他循环利用。
今年在青海钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。从干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。
开采干热岩的难点
要开发干热岩资源需要人工热储压裂等多种关键技术的支持，因此干热岩资源距离开发还有较长的路要走。比如，开发干热岩地热资源需要深井钻探，钻打高温岩体钻头的耐热度需要达到350℃。另外，在实际工作中需要应用防斜钻井技术，这将增加开发过程中的难度和生产费用。目前，我国在钻井、压裂、微地震监测、数值模拟等方面的技术虽然有了较大提升，但在建立干热岩开发利用技术体系方面还面临很多瓶颈，如高温科学钻探技术、大面积人工热储压裂技术、人工热储裂隙跟踪技术等关键技术研究还需要进一步加大力度。
干热岩的开发利用，需要借助大量水的循环，每次提取地热资源时，都要给地下岩石水库注水，在循环过程中还要对流失的水不断补充。因此，充足的水源供应是开发利用热干岩的一项重要条件。当然，目前也有专家正在研究用超临界的二氧化碳作为循环液。这种方法可以避免水溶液注入可能产生的一系列问题，同时实现二氧化碳的资源化。不过，这项研究才刚刚起步，仍有不少技术难题有待解决。
其实，从1904年意大利托斯卡纳的拉德瑞罗第一次用地热驱动0.75马力的小发电机投入运转，并建造了第一座500千瓦的小型地热电站算起，地热发电至今已有超过百年的历史了。如今，新西兰、菲律宾、美国、日本等国都先后投入到地热发电的大潮中。其中，美国地热发电的装机容量居世界首位。进行干热岩发电研究的还有英国、法国、德国和俄罗斯，但迄今尚无大规模应用。
与国外上世纪70年代开始开展干热岩勘查与开发利用相比，我国对干热岩的开发利用相对较晚，因此实现大规模开发需要更多的投入，才能达到或赶超国际先进水平。
应该说，干热岩是页岩气、煤层气、页岩油、太阳能热发电、地热能利用、海洋能发电等未来国家重点发展支持能源项目中的一个，虽然潜力巨大，但商业化进程依然缓慢。

3. 不容遗忘的“干热岩”是什么？

在英国西南部康沃尔郡一个叫鲁斯曼诺斯的地方，科学家和工程师们正在开展一项规模很大的研究工作，目的是把埋藏在地下深处的干热岩中的热能开发出来加以利用。


鲁斯曼诺斯地区从上到下都是花岗岩，计划要在这里钻6000米以上的深井，从地面用水管往地下注水，被加热的水变成225摄氏度的高温蒸汽后返回地面，再送去汽轮发电机发电。据估计，如果将这里的干热岩里储存的热量全部开发出来用于发电，那么所产生的电力将可以满足英国全国20％的电力需要。


干热岩是一种存在于地下深处的炽热的岩石，由于这种热岩层里既没有水又没有蒸汽，所以被叫做干热岩。


干热岩到处都有。地壳中蕴藏着巨大的热能，这些热能大多数都储存在干热岩里面。据计算，一块160立方公里那么大的干热岩，温度从290摄氏度下降到200摄氏度，释放出来的热能就相当于美国1970年全年消耗的能源。真是了不起！


问题是，干热岩里既没有水又没有蒸汽，怎样才能把它里面蕴含的热能开发出来呢？


美国人史密斯最先提出一种开发利用干热岩里的热能来发电的技术设想：采用特制的钻机往岩层深处打两口钻井；到达干热岩以后，再用高压水流——“水力爆破法”使两口钻井之间的岩体产生裂缝，构成通路；然后往一口钻井里注水，水被干热岩加热，生成的热水和蒸汽再用水泵从另一口钻井中抽出来；抽出来的热水和蒸汽，即可用来驱动汽轮发电机发电。


第一次开发干热岩的野外实践开始于1973年，具体钻探地点是美国新墨西哥州的芬顿山，这里的地热增温率是每公里65摄氏度。1975年，他们钻了两口上部垂直，下部弯曲的“J”形并，井深都在3000米左右。从1977年到1978年，花了9个月的时间，才用高压注水的办法把两口井打通，抽出155摄氏度的蒸汽维持了75天，尽管产生热量的功率只有3000千瓦，但是这一次成功的实践仍然是有划时代意义的。


接着美国又进行了多次试验。不久前洛斯阿拉莫斯国立实验室钻了两口近4400米的深井，先把水泵进去12小时后再抽上来时，水温已高达375摄氏度。


专家们认为，在一个地区打上二三十口井，发5万千瓦电，满足这个地区2万人口用电的需要——这样的开发方案是比较合适的。


有这样一个总的估计：开发温度在360摄氏度以上的干热岩，所得地下热水和地热蒸汽可以用来发电；如果干热岩的温度在80～180摄氏度之间，那么所得热能只能为家庭或工厂供暖，可光是这后一部分的能量，就等于现在美国所消耗的热能的4000倍。


继美国之后，德国、法国、英国、瑞典、日本等国都开始进行干热岩的开发研究。


法国在两年时间里打出了6口开发干热岩的深井，其中的一口井深6000米，每小时可获得200摄氏度的高温热水100吨。


日本的火山多，干热岩也多，所以日本对开发干热岩特别积极，据说钻井只需钻到1500～2000米的深度，就能获得200摄氏度的地热。日本不仅参加了美国、德国联合开发干热岩的试验，而且还在本国进行了类似的实践。1988年，他们在山形县打了两口1800米的深井，井底花岗岩体的温度大约是250摄氏度，往一口井里注水，100～180摄氏度的热水和蒸汽就从35米远的另一口井中冒出来。


能从地下湿热岩中取得地热并开发成地热田的地方仅仅是少数。可是干热岩不同，只要钻到足够的深度，就一定能找到它。可以说，除了太阳能，世界上数量最大的能源就是我们脚下的干热岩能。专家们说，1立方公里干热岩所含有的能量，相当于一个产油1亿桶的大油田；全球干热岩所含有的能量，相当于全部煤炭、石油和天然气等化石能源的30倍，可供人类使用成千上万年。因此我们不能忘了干热岩。


不过，从地面到地心约6370公里，而我们为了开发干热岩，最深的钻井深度也只有6000米，不到地球半径的千分之一。如果我们把地球比喻成是一只苹果，那么我们现在做的，充其量也只是在苹果身上刺了几个针孔小眼，连薄薄的一层苹果皮还没有穿透哩！苹果皮下又是什么呢？


笼统一点说，硬的地壳底下是软的地幔：地幔是产生岩浆的地方，而岩浆又是生成岩石的原料。


提到岩浆我们就会想起火山，火山喷发不就是喷出熔融赤热的岩浆吗？岩浆的温度至少也有上千度，比干热岩要高得多，是否也可以开发利用呢？


至少美国、日本、前苏联的科学家这么想了，而且已经着手进行试验研究。


岩浆通常产生在100公里深的地下，不过有时它也会进入地壳，并在某个较浅的地点积存起来；岩浆沿着地壳的裂缝喷出地表就是火山喷发。这就是说，应该到火山口的附近去寻找埋藏比较浅的岩浆，并利用它的热能来发电。


美国从1975年开始对岩浆发电进行理论研究，1984年又做了实证研究。接着，他们在夏威夷岛的一个熔岩湖搞了现场试验。在这些科研工作的基础上，美国决定在加利福尼亚州猛犸湖附近的长谷火山口打一口6096米的深井，正式进行岩浆发电的实践。


事情说起来很简单，为了利用岩浆中的热能，可以钻井到有岩浆的地方，利用岩浆的热把水变成蒸汽，然后让蒸汽去推动发电机发电。但要做起来却会遇到巨大的困难，你想，岩浆被厚厚的岩层覆盖在地下，温度很高，压力很大，正憋足劲儿想往上窜呢！若在它上面钻口井给它找出路，这不如同在火药库旁边玩火一样危险吗？


需要解决的难题很多，科学技术正是在解决难题的过程中得到发展的。


美国已经对本国可利用的岩浆资源进行过估算，大约相当于250亿～2500亿桶石油，比美国全部矿物燃料的蕴藏量还多。


前苏联一些科学家认为，只要在堪察加无名火山上安装发电机进行岩浆发电，它的总功率就可以超过100个伏尔加电站的发电能力。


我国著名地质学家李四光生前说过：“地下热库正在闷得发慌，焦急地盼望着人类及早利用它，让它能沾到一份为人民服务的光荣！”


那么，就让我们大家一起来“唤醒”沉睡在地下的地热资源，使它们有机会来为我们和我们的子孙后代造福吧！