深部超临界热储流体-岩石综合电性特征与电磁响应研究
批准号:
42074119
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
曾昭发
依托单位:
学科分类:
矿产地球物理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾昭发
中文摘要
地热是清洁、可持续的新能源。干热岩资源量巨大,通过人工储层改造的增强型地热系统(EGS)是重要发展方向。常规EGS发电经济效益较低,超临界地热能够提取常规EGS十倍以上能量,成为新兴能源发展方向。但岩石-流体复杂介质在超临界情况下物理性质尚不清楚,影响资源勘探与开发。本项目以岩石地球物理实验室和吉林大学综合极端条件实验装置为依托,以国际典型高温地热体为目标,结合我国潜在高温异常区,通过高温高压岩石物理试验和热-压-岩石-流体综合超临界地热系统综合模拟计算,研究深部超临界地热热储电性参数随温度、压力的变化规律;在热—流体—岩石物性综合多尺度随机等效介质模型的基础上,建立关键热储参数与电性参数的关联关系,揭示深部超临界热储电磁响应机制,为优选地球物理组合方法和敏感属性参数提供依据和理论支撑,以采集的数据处理和反演解释为基础,建立超临界地热资源勘探、开发和监测中异常解释理论与方法。
英文摘要
Geothermal energy is a clean and sustainable energy resource. The Dry hot rock(DHR) resources are huge, and the Enhanced geothermal system is an important development direction through artificial reservoir reconstruction by DHR. The economic benefit of conventional EGS power generation is low, and the supercritical geothermal energy can extract more than 10 times the energy of conventional EGS, which has become a new energy direction. However, the physical properties of rock-fluid system in supercritical condition are not clear, which affects the exploration and development of its resources. In this project, aimed at the international typical supercritical geothermal reservoir, combined with the potential high temperature abnormal area in China, we will carry out the high temperature and high pressure rock physics experiment and simulate response of thermal-pressure-rock-fluid integrated supercritical geothermal system, and study the variation of electrical parameters with temperature and pressure on the basis of a multi-scale random equivalent medium model. We will establish the relationship between key thermal storage parameters and electrical parameters. Based on the electromagnetic response mechanism of deep supercritical thermal reservoir, we will provide the basis and theoretical for the optimization of exploration methods and sensitive attribute parameters. On the basis of data processing and inversion interpretation, we will establish the theory and technique of anomaly interpretation in exploration, exploitation and monitoring of supercritical geothermal resources finally.
地热是清洁、可持续的新能源。干热岩资源量巨大,通过人工储层改造的增强型地热系统(EGS)是重要发展方向,但常规EGS发电经济效益较低,超临界地热能够提取常规EGS十倍以上能量,成为新兴能源研究方向。本项目面向超临界地热资源的勘探和开发,针对电磁探测和岩石电阻率特征,开展高温高压岩石物性实验与数值模拟研究,依托吉林大学综合极端条件实验装置和演示物理实验室,对国内干热岩主要靶区岩芯样本的高温高压条件下电阻率、声波速度以及密度和磁化率等参数进行了实验,获取了典型岩石的高温高压条件下岩石物性变化规律,实验结果表明随着温度升高(50-700℃),岩石电阻率明显降低,弹性波参数也有降低的趋势,而压力升高电阻率变化不够明显,弹性波参数升高。根据测量的结果,构建了高温高压条件下的地震波场、电磁波场高精度数值模拟方法。开展了地球物理参数-热-流体耦合关系研究,开发了基于界面信息贝叶斯的地热场参数反演方法,通过引入基于MCMC(马尔可夫链-蒙托卡罗)的反演技术,能够有效地对深部界面信息进行多个热参数的顺序反演,为目标勘探提供了思路。针对区域大地热流预测,构建了基于深度学习(DNN)网络的热流预测分析方法,建立了多种地球物理参数与地热热流参数之间的耦合关系。项目研发了包括基于Unet++深度神经网络的重磁联合反演方法、基于全梯度差分的电阻率成像策略、随机网格剖分的快速重磁反演方法以及基于LM算法的高精度音频大地电磁数据反演策略。结合地面重力、磁法、电磁数据和卫星重磁数据,对银川盆地、青海共和、西藏山南古堆地区等国内典型地热区进行了三维物性结构计算和热参数耦合研究,分析了地热成因机制和靶区圈定等问题,最后利用AqSo_NaCl等软件,构建了一套超临界地热储层预测的方法流程体系,对测区超临界地热进行了有效的预测。在不同区域的研究中,认为西藏古堆区域深部具有形成超临界地热储层的有利条件。本项目所形成的方法将为有效推动我国深部超临界地热系统的勘探开发提供了基础研究成果。
深部超临界热储流体-岩石综合电性特征与电磁响应研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:59万元
-
批准年份:2020
-
负责人:曾昭发
-
依托单位:
探月雷达方法与多参数反演研究
-
批准号:41574097
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:69.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:曾昭发
-
依托单位:
基于随机等效介质复介电常数模型的GPR探测与反演研究
-
批准号:41174097
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:曾昭发
-
依托单位:
MIMO电磁探测技术与成像方法研究
-
批准号:40774055
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:35.0万元
-
批准年份:2007
-
负责人:曾昭发
-
依托单位:
低频极化干涉探地雷达方法技术研究
-
批准号:40474042
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:30.0万元
-
批准年份:2004
-
负责人:曾昭发
-
依托单位:
国内基金
海外基金