关中地区地热分布控制因素与地热开发前景

　　摘要：关中地区的地热资源主要分布在渭河盆地，在该盆地当中有很多的断裂构造，这些都是形成地热资源最有利的因素。在这之中热异常主要是受到断裂带的控制，并且其具体开发技术也向着取热不取水的方向发展。

　　关键词：地热;分布控制因素;开发前景

　　引言

　　我们国家能源消耗主要还是化石燃料，伴随着需求量与开采量的进一步增长，环境受到破坏。而地热能源是符合可持续发展的清洁能源，可以有效减少污染，并缓解当前的能源危机。但是受到技术条件的限制，其具体开发只能集中在浅层地热能当中。伴随着技术的进一步发展，各项采集模式被利用开发出来，以此给这项资源的有效利用提供了发展基础。由于该项资源分布较为复杂，盲目开采将会直接影响到地下水资源。所以这就需要重点分析地热分布主控因素，以此给未来地热开发提供依据。

　　1控制因素

　　关中地区在古近系之前受到过侵蚀，在这之后地层开始慢慢沉积。主要发育了红河组、白鹿塬组、高陵组等沉积地层，其中高陵组到三门组是关中地区最主要的储热层。依照最近几年该区域内地热井与温泉的分布特点能够发现一些特点，如，大地的热流值通常较高，且热能的分布通常位于裂缝周边，其中表现较为突出的就是渭河盆地南部，这一地区的分布相较其他区域密集的多。

　　在凸凹相接的地带水温往往是最高的，如山脚下等地。综合来说，岩石圈的厚度越低，其地幔物质在上涌的时候最容易形成断裂，这样就在地热异常形成过程中起到一定的辅助作用。在关中地区其地热异常分布的最主要因素就是断裂。其中砂岩的厚度越高，其储水能力就会越强，所以对于一些浅层热水型地热系而言，其地热出现异常的情况会比较明显。

　　2开发前景

　　当前关中地区对于地热的开发活动主要集中在浅层，包含有大棚、温泉、供暖、洗浴以及鱼类的养殖等等，随着水量的进一步增长，使得陕西成为全国最著名的地热城。但是从长远发展来看该地区的地热开发还处在初期阶段，所以距离利用地热进行发电还需要很长一段时间。

　　2.1开发技术

　　关中地区地热类型主要包含有以下几种类型：山前构造裂隙型、碳酸盐型、碎屑岩型以及盆地当中的孔隙型等等。在实际的开发工作中需要依照不同的地热储层进行不同的具体措施制定，主要根据不同类型的特点进行制定。例如，根据山前构造型的特点，其流体的更新较为快速，因此能够进行地下水的开发;对于盆地当中的孔隙型因为其流体更新速度比较慢，所以这种储层在开发的时候必须要实施回灌这项措施。在干热岩开发的区域当中，则需要使用增强型的系统，具体操作为将地层压裂后注入水，再提取热。

　　当前开发技术最成熟的就是通过直接提水取热法以及回灌取热这两种措施。一般浅层会采用提水取热的方法，中层可以使用回灌以及无干扰型地热取热。其中地源热泵就是将低温位的热能传送到高温位的机械之中，以此完成热量交换。它最大的优势就在于能够利用地下常温的土壤及地下水的温度特性，完成与建筑内部的热量交换，其中不需要任何的人工热源，就能够直接取代传统的取暖方式及空调系统。并且运行成本低，节能效应高。但该技术当下存在的主要问题就是土壤热不均衡，整体系统效率过低，长时间还会影响周围的生态环境。

　　而回灌技术及时就是将温度较低的水灌入到热储当中，它可以有效避免地热废水直接排放引起环境污染，并促进地热资源可持续利用。但是其技术存在比较多困难，回灌井位置错误或者是过量回灌都有可能会冷却热储，使最终开采出来的温度降低;要是回灌工艺存在问题那么还会导致回灌井的能力下降，最终完全丧失回灌能力。当前回灌法在咸阳地区的应用率非常高，有一些井的回灌率高达100%，这一操作方法符合绿色开发的理念。地热开发的主要目的在于不仅可以得到人民生产生活所需的资源，还能保持当地的环境不被破坏。因此要将绿色能源的开发作为主要的发展目标。

　　地热水中含有大量的矿物质，所以直接将其取出来并直接排放将会污染搭配生态环境，并且在抽取地热水的过程中还会导致地层水位降低，地面发生下沉。因此在开发的过程中就必须要采取回灌措施。在开发的过程中应该要遵循两个基本原则，即限制性开采与保持性开采。其中在西安及咸阳等地区由于热井过多，所以如果不能及时补充地下水，将会直接导致地面下沉;在渭南地区及宝鸡地区由于开采能力过低，热井数量适中，所以可以维持当前的现状进行开采。除此之外，还需要进行鼓励性开采，尤其是在户县、渭南等部分地区其热井开采数量过低。

　　2.2前景

　　地热是一种绿色的可再生能源，在关中地区含有非常丰富的地热资源，其地热水的类型也非常多样，其中在渭北地区碳酸岩型水温大致在22度到53度之间，秦岭山前构造裂隙型水温在32度到105度，盆地中孔隙型水温在50度到100度之间，但是当前的开采程度还主要集中的中心城市，二线及三线城市还需要进一步开采。

　　结语

　　应用地热资源之后每年都能够有效减少二氧化碳、粉尘等的排放量，可以真正称得上是绿色环保类资源。在未来对于地热资源的开采技术将趋于成熟，能源的开采还会增加民众就业率等，可见这一资源将为经济、民生等方面带来巨大的改变，有着较好的发展前景。

　　参考文献

　　[1]金光.渭南市浅层地热能开发利用现状及效益分析[J].地下水,2017(4).

　　[2]张浩琦.地热资源勘探方法技术分析——以关中盆地为例[J].西部探矿工程,2017(4)

　　相关论文投稿刊物：《地下水》(双月刊)创刊于1978年，由陕西省水工程勘察规划研究院、全国地下水信息网、陕西省水利学会主办。刊登的主要内容：水资源管理，地下水资源评价理论与方法，地下水动态观测及预报，地下水资源开发与保护;机井滤水结构设计，钻井技术工艺，钻井提水机具革新设计与试验，旧井修复;井灌竖排工程规划设计，科学用水与井管理，井灌经济效益分析;行业动态与专业信息;专业科普及专题讲座等。

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