如何實(shí)現地熱能儲層的開(kāi)發(fā)及利用？

地大熱能：在我國能源領(lǐng)域內，繼可燃冰之后，又一熱點(diǎn)是地熱。地熱之所以引起國人的關(guān)注，是因為儲量如此巨大，無(wú)法準確計算其儲量。化石燃料會(huì )造成溫室效應，開(kāi)采難、費用高，而地熱的優(yōu)點(diǎn)是可再生能源，價(jià)格低，沒(méi)有污染，地熱開(kāi)采穩定并連續。

十四五能源領(lǐng)域規劃綱要技術(shù)路線(xiàn)中，集中攻關(guān)重點(diǎn)提到綠色清潔能源開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)。支撐水/干熱型地熱能資源開(kāi)發(fā)，開(kāi)展高溫含水層儲能和中深層巖土儲能關(guān)鍵技術(shù)研究，實(shí)現余熱廢熱的地下儲能。突破干熱巖探測、壓裂及效果評價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)。

一、什么是地熱？

地熱資源是指能夠經(jīng)濟地被人類(lèi)所利用的地球內部的地熱能、地熱流體及其有用組分。

我國地熱資源可分為淺層地熱能資源、水熱型地熱資源和干熱巖資源三種類(lèi)型。目前可利用的地熱資源主要包括：通過(guò)熱泵技術(shù)開(kāi)采利用的淺層地熱能、天然出露的溫泉、通過(guò)人工鉆井直接開(kāi)采利用的地熱流體以及干熱巖體中的地熱資源。我國地熱資源種類(lèi)繁多，考慮地質(zhì)構造特征、熱流體傳輸方式、溫度范圍以及開(kāi)發(fā)利用方式等因素。

二、地熱能如何利用？

地熱資源主要用途包括發(fā)電、建筑物供暖、伴熱集輸、熱洗油管、地熱利用提高原油采收率等研究領(lǐng)域。

隨著(zhù)常規石油資源日益枯竭，稠油作為一種特殊的非常規油氣資源，儲量巨大，可作為常規石油的接替能源。但因稠油粘度高，稠油油藏的一次采收率往往很低。重油開(kāi)采面臨的獨特挑戰是如何有效地從深層儲層輸送高粘度原油。

我國含油氣盆地不僅富含油氣，更富含水熱型地熱資源，充分利用現有油氣田地熱資源，集增能與高溫降粘于一體，能夠顯著(zhù)提高注水油藏采收率。油氣田開(kāi)發(fā)至中后期還會(huì )留存大量的閑置井，可逐步轉變?yōu)椤?a href="http://keyinmall.com/t/地熱田.html" >地熱田”，提高資源綜合利用率。

三、低場(chǎng)核磁共振技術(shù)如何應用于地熱能儲層開(kāi)發(fā)及利用？

開(kāi)發(fā)地熱儲層的風(fēng)險很高，需要提前確定儲層的非均質(zhì)性，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可測量地熱儲層巖石的孔隙度、滲透率、飽和度、孔隙結構等巖石物性信息，量化輸送流體的能力，分析未知的巖石物性對于增加地熱能利用的潛在障礙。高溫作用下，巖石內部微尺度孔隙結構會(huì )發(fā)生顯著(zhù)的變化，這與巖石的物理、力學(xué)和水運輸特性密切相關(guān)。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可得到巖石中微孔、介孔、大孔等多尺寸信息，利用T2譜分析地熱溫度對于介孔和大孔裂隙分布和連通性的影響，探索巖石孔隙-裂隙微觀(guān)結構對溫度的響應?？紫督Y構特征是影響干熱巖滲透性和熱采收率的重要因素，也是預測任何誘發(fā)地震的關(guān)鍵參數。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)作為孔隙信息和流體表征的重要研究手段，發(fā)展成熟，具有快速、在線(xiàn)、無(wú)損、綠色等優(yōu)勢。

對于地熱利用實(shí)驗室室內研究，核磁共振也是一種非侵入性、在線(xiàn)的定量流體檢測技術(shù)手段，結合模擬儲層溫度、流體、壓力、干熱巖（HDR）等實(shí)驗環(huán)境模塊，在線(xiàn)研究?jì)炔靠紫督Y構及孔隙中的流體分布特性的變化，實(shí)現地熱能利用及不同注水方案方案對于提高稠油采收率性能的機理研究，對于提高熱采效率、地熱能開(kāi)發(fā)利用、稠油油藏開(kāi)發(fā)方案具有指導意義。

增強型地熱開(kāi)采，與二氧化碳地質(zhì)封存、煤層氣和頁(yè)巖氣等深部非常規資源開(kāi)采的研究一樣，均涉及熱-流-固-化多物理場(chǎng)多耦合科學(xué)問(wèn)題。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)通過(guò)識別流體、實(shí)現變化溫度場(chǎng)和檢測孔隙結構組成，助力于熱-流-固多場(chǎng)耦合研究領(lǐng)域。