干热岩（HDR）资源研究与开发技术综述.pdf

第 2 O卷第 1期 2 0 0 1 年 3月 世界地质 W ORL D GEOL0GY vd 2 0 No 1 M a r ．2 0 01 干热 岩 HDR 资源研 究 与开发 技术 综述 杨吉龙， 胡克 吉林大学 地球科学学 院． 吉林 长春1 3 0 0 6 1 摘要 干热岩 HD R --h o t d r y r o c k 是 应用前景很好 的清洁、 可再生能源 ． 其研 究与开发仅有 2 】 余年历 史 ． 但 已经表现 出巨大的刺用价值和发展潜 力。羲国葬额 山和 日奉肘折地 区是干热岩研 究开发 的成曲范 例 。干 热岩 技 术 的原理 是 通 过 钻 井向地 下 深 处的 高温岩 体 中注 八低 温 水 ， 进 些水 在 地 下 成 为 高 温 高压 超 临界流体． 并使岩体产生具有一定方位的裂隙 系统 ， 形成热储构造 ； 然后在适 当位王 钻一眼或几眼生产 井 贯穿热储构造 ， 用于提取热能。根据热量提取分析 可知干热岩在相 当长的时闻 内保持稳 定的热量提取速 率 ． 具 有根 高的 实 用经济 价 值 。此外 ． 干 热 岩在 水 岩 相 互 作 用 、 深部 精 细地球 物理 方 法 和 裂 隙 系统三 堆模 拟等 方 面 具有极 高的科 学研 究价值 。 关 键词 干 热岩 ； 人 工 热储 构造 ； 地热 资 源 ； 芬攮 山 ； 肘 折 中图分 类 号 P 9 6 7 文 献 标识码 A文 章编 号 1 O o 4 5 5 8 9 C 2 0 o 1 0 1 一O 0 4 3 0 9 随着全球经济的迅速发展 ， 人们对能源的需求量越来越大。与此 同时 ． 人们长期 以来所 依赖的常规能源 ． 如煤、 石油、 天然气等都是一次性能源 ． 不可再生。而且在利用这些常规能 源时不可避免地对人类生存环境产生巨大的污染。这主要是因为煤、 石油、 天然气在燃烧时 释放出大量的 。 及少量 的 S C h和 N O x 气体 ． 导致 了全球温室效应 、 区域性土壤 p H变化 酸雨 、 森林退化 浓 作物歉收等。这些问题 已经引起 了各国科学家和政府的广泛关注。因 此 ， 科学家们都在积极寻找其他清洁的、 可再生的新型替代能源。地热资源正是这样一种清 洁 、 可再生的能源， 而其中干热岩又最具有应用价值和利用潜力。 干热岩 的研究始于 加 世纪 7 0 年代 ， 迄今为止只有 加 多年。在这短短 2 0多年的研究 与开发过程 中， 干热岩的利用技术也已经 日趋成熟 ， 显现 出了巨大的利用价值 ， 开发前景 十 分看好。干热岩的研究开发工作主要在一些发达 国家展开， 我国由于资金和技术等原因尚 未开展这方面的研究。另外 ． 现在对干热岩的研究主要侧重于其能源利用方面 ， 而实际上千 热岩 的研究价值并不止于此 ． 它为基础地学科学的研究提供 了巨大的实验系统 ， 起到了模拟 和检测 的作用。本文综述 了国外干热岩的研究历史与现状、 干热岩的开发利用技术和前景。 1 “ 干 热 岩 ” 的概 念 目前， 对“ 干热岩” 这个名词还没有一个统一的定义 ， 各国科学家的认识存在着一定的差 异。美国科学家 D o n a l d B r o w n根据芬顿 山的干热岩研究工作认为干热岩是埋藏于距地面 2 --3 k m以下 、 无裂隙、 自然温度大于 2 0 O ℃的岩体 1 。对 于 日本肘折地区的地下 1 k m左 右 、 温度大于 2 0 O ℃的岩体 ， 因板块活动而带有一些构造裂隙 裂隙中有少量水 ． 但不足以工 业利用 ， 他们认为是介于干热岩与地下热水之间 ， 不能被称 为干热岩 ， 而应称为“ 湿热岩 收稿 日期 2 0 0 00 60 6 作者简介 杨吉龙 ． 男 ， 1 9 7 8 年生 ． 硕士生 ． 主要从事资源遥感与地理信息系统研究 维普资讯 世界地质 2 0 0 1 年 h o t we t r o c k ” 。同样 ， 他 们认 为法 国苏 尔士地 区的埋藏 于地 下 2～3 k m、 温 度 大于 2 0 0 ℃ 的岩体 ， 因有裂 隙 内无流体 也不 能称为真正 的干 热岩。但 日本科学 家 Ry o k i c h i Ha s h i z u r n e 和 Y o s h i n a o H o r i 根据 日本肘 折地区的干热岩研究 工作却认为只要岩体 的温度高 大于 2 0 0 ℃ ， 埋藏深 度台理 ， 内含流体不是 太多 或者 没有 ， 能用 干热 岩技术 来 提取岩 体 中的热 量 ， 就可把这种 岩体称 为干热岩一 。同样 ， 欧洲 的一些 科 学家 也认 为条 件 无 需如 此 严格 ， 譬如 B a r i a R o y t 和 G a r n i s h J o h n根据 法 国苏 尔士地 区 的 干热 岩 研究 认 为埋 藏 于地 面 1 k m 以下 、 温度大于 2 0 0 ℃ 的岩体就 可 称为 干热岩 l 4 J 。所 以他们 把 日本 肘 折和 法 国苏 尔士 地 区 的那 些岩体 也称为 干热岩 。 综合以上观点 ， 可以认为干热岩是一种埋藏于地面 1 k m以下、 温度大于 2 0 0 ℃的、 内部 不存 在流体 或仅有少量 地下流体 的岩体 。这种岩 体 的成 分 可 以变化很 大 ， 绝大 部 分为 中生 代 以来的中酸性侵入岩 ， 但也可以是中新生代的变质岩， 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干 热岩主要被用来提取其内部的热量 ， 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。一般说来 ， 干 热岩 的内部 温度应 当在 2 0 0 ℃ 以上 。 2 干热岩 的研究历史 最 早对 干热岩 进行研究 的 国家是美 国。1 9 7 4年 ， 美 国洛斯 阿尔莫 斯 L o s Al a mo s 国家 实验室在美 国新墨西哥州的芬顿 山钻了第一眼 深井， 拉开 了干热岩研究 的序幕。 在芬顿 山的 研究 中 ， 美 国科 学家取得 了许 多宝贵 的资料 ， 积 累 了丰 富 的经验 ， 揭示 了干热 岩应用 的 良好前 景 ， 为干热岩的开发利用做出了巨大贡献。随 后在 8 0年代 ， 许多发达 国家中开始了干热岩实 验研究 的热潮。英国在 R o s e ma n o ws ，日本在 肘折 Hij io r i 地区， 瑞典在 F j a U b a c k a 相继开展 了初步的地质调查与钻探实验。l 9 8 7年 ， 法 、 德 、 英三 国共 同参 与在 法 国 的苏尔士 地 区开展 了规模较大 的干热岩生产实验研究L 5 J 。所有 的这些 研究 工作 都 取得 了丰硕 的成果 和经验 ， 使干热岩资源开发技术逐步趋于成熟。9 0年 代 ， 干热 岩技 术 已进 入 了实际应用 阶段 ， 日本科 学家取得了比较骄人 的成绩 。1 9 9 6 年 ， 肘折地 区已开始发电运行 。另外 ， 世界上许多其他 国 家 ， 如澳大利亚、 新西兰、 瑞士 、 俄罗斯等， 也在 9 0年代开始 了干热岩的预研究 与开发的技术 准备工作 。 -2 B ] ＆ 美国芬顿 山干热岩研究中心这个研究中 围1 美国芬顿山干热岩试验简围 心位于美国新墨西哥州中北部的芬顿山， 3 t t r i g ． 1 S i m p l if i e d姆n o f l tII R唧 e r i m e a t-n 界上最早 的干热 岩研究 中心。芬 顿 山是一个 白 F e n t o H i l l 。 U S A 垩 纪 的破 火 山 口， 深 部 为 前寒 武 纪 结 晶基 底 维普资讯 第 l 期 杨 吉龙 ， 胡克 干 热 岩 HD R 资 源 研究 与开 发 技术 综述 4 5 变质 的花 岗闪长岩 ， 其 原岩 年龄为 1 ． 5 G a ． 最 晚的变质 年龄 为 1 0 6 2 Ma J 。真 正 的干 热岩系统是在 1 9 7 4年的一次重要的流水循环试验 中建立的， 称为第一期热储。试验过程为 从地表往下 约 2 0 0 0 IT I 打一 眼井 ， 打 到约 2 0 0 ℃的花 岗岩上 ， 然后 往井 中注入温度 约 为 2 0 ℃ 的常温水 ， 在注入水的高压激励下， 花 岗岩中产生裂缝， 并被水充满． 形成干热岩热储。随后 用高精度 的地震检 波器确 定热 储 区 的形状 、 结 构 和方 位 图 1 。再 从 地表 离注 入 井不 远处 往下 打一眼井穿透 热储区 ， 并从 中抽取超 临界热 水 。随后 在 1 9 7 8年 到 1 9 8 0年进 行 了为期 9个月 的流水循环 试验 。这一期 的热储构 造形 成 于 2 0 0 0 12 2 深 的花 岗 闪长 岩 中 ， 该处 的地 应力为 2 9 MP a 、 4 0 MP a 和 7 4 MP a 。其中最小地应力高于静水压力 1 0 MP a ， 大致为 N 6 0 。 E 的水平方 向． 而组成第一期 热储 构造 的裂 隙垂 直最小 地应 力 如 ， 这 一期 热储 构 造 形成 时共 注入了 2 0 0 m3 、 压强高达 1 2 MP a 的水， 但形成的热储较小 ， 并在不久以后的一段时间里裂 隙又闭合 了。不久后又重新 注入了 2 3 0 0 m3 的水 ， 最高水头压力高达 1 9 5 MP a 。在这些 水的激励下， 第一期地热库重新建立起来 ， 且比以前扩大了很多。所有这些试验中注入水的 回收率非常高 ， 达到 8 0 ％--9 5 ％。第二期干热岩热储建立于 1 9 8 0年 ， 1 9 8 3年之后一直在处 于维护和试验中[ 。在 1 9 9 2年 4月份至 1 9 9 3 年 5月份之问还进行了太规模 的水流循环试 验。这一期热储构造位于地下 3 5 0 012 2 深的片麻岩和片岩之中， 主地应力分别为 2 9 ， 加 ， 7 3 MP a ， 裂隙体系的展布为东北向． 向东倾 1 5 。 ～ 3 0 。第一次注入了 2 1 3 0 0 m3 水 压强达 4 8 MP a ， 第 二次 注入水 7 5 7 0m3 压 强达 4 1 MP a ， 回收率在 7 5 ％-8 0％之间 。注入水 的高 回 收率证实了干热岩利用的可行性 ， 揭示 了良好 的地热发电前景， 并积累了大量 的资料和经 验 。 13 本肘折干热岩研 究中心 日本 的干热岩研究 由 E l 本新 能源和工业技术发展机构 N Ⅱ O 和电力工业中央研究所 C R I E P I 共 同执行 ， 从 1 9 8 6 年开始进行研究。在 1 9 9 0年， 于 日本北部的肘折地区进行了干热岩试验， 并称之为“ 肘折工程” ， 目的是研究适合于干热岩 发 电的关键 技术 。 肘折干热岩的母岩为花岗闪长岩1 ， 埋深在 3 0 0 12 2 以下。花岗闪长岩中平均每米有 1 0 ～ 2 0条裂缝 ， 井且许多裂缝中充满着变质矿物如石 膏、 绿泥石 、 绿帘石 、 方解石、 黄铁矿等。 此处有两个人工热储构造． 是分两 次向注入井 中注入高压水而形成的。首先， 钻井 1 0 0 0 m， 并用 1 0 0 0 0 m 3 水注入井底 ． 产生了深层 的人工热储层。之后 ． 往井中填人沙到 8 6 0 m． 随后下套管。1 9 9 2年 ， 在 7 2 012 2 深处的套管中用套管绞动器开了一个 8 12 2 长 的窗 口． 并向 井中注入近 5 5 0 0 m3 的水从而形成了上部的人工热储构造。这种方法被称为“ 套管绞动和 沙石 填充 法 c RS P ” 图 2 。1 9 9 3年春进行 了第 一次水 流循环 试验 ． 在 同一年 的秋 天进 行 了第二次水 流循 环 试验 。试验 结 果 并 不理 想 ． 主要 是生 产 气 一液 流 体 的速 率 较 小 。1 9 9 4 年， 再次向热储构造中注入高压水 ． 重新扩张岩石裂隙。在这次裂隙扩张之后， 人工热储构 造的各项系数都得到了提高， 特别是回收率提高到了 1 9 9 3年的两倍l 1 。在 随后 的几年中， 深部地质研究得到了进一步的开展 ， 并进行了干热岩发电试验 ， 效果 良好． 因而在当地建立 了干热岩发电厂 ， 一直运行至今。肘折干热岩资源开发的成功昭示 了这一新能源技术具有 良好的利用前景。 3 干热岩技术 的原理 现在人们把开发利用干热岩来抽取地下热能的技术称为干热岩技术。其原理是从地表 维普资讯 世界地质 2 0 0 1正 图 2 日本 肘折 干 热岩模 式 ng ． 2 HI R mo d e l o fOg c h i ，J a p a n 往干热岩中打一眼井 注入井 ， 从井底向上 l 0多米的钻孔不下套管 ． 留下一段空窗 ； 随后 向 井中高压注入温度较低的水， 这些水在干热岩中受热成为超I临界流体 ． 并产生了非常高的压 力。在岩体致密无裂 隙的情况下 ， 高压超临界水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生 许多裂缝 。若岩体中本来就有少量天然节理， 这些高压水则会先向其中运移 ， 使之扩充成更 大的裂缝 。当然 ， 这些裂缝的方 向要受地应力系统的影响。随着低温水的不断注入 ， 裂缝不 断增加 、 扩大 ． 并相互连通． 最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造 图 3 ， 而其外 围仍然保持原来的状态l 1 o ] 。利用微震监测系统可以监测并反演出人工热储构造 的空间三 维分布 ， 再在距注入井合理的位置处钻几 口井并贯通人工热储构造 ， 这些井用来 回收高温 水、 汽， 称之为生产井 。 注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换． 产生了温度高达 2 0 0 --3 0 0 ℃的高 温高压超l临界水或水汽混合物。从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸 汽， 用于地热 发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中， 从 而达到循环利 用的 目 的 。 4 从 千热岩 中提取热能的分析 对干热岩中能提取出的总热量进行预测是对干热岩进行能源利用可行性评估的最基本 组成 。另外 ， 相对于干热中裂隙的规模而言 ， 能够抽取出的能量更为重要 ， 所以可以运用一 个相对简单的分析模型。 维普资讯 第 l期 扬吉龙 ， 胡克 干热岩 HD R 资源研究与开发技术综述 4 7 4 ． 1 分析 模型和基 本等式 分析模 型典 型的 于热岩分 析模型如图 4所示 ， 它 包 括有 多层 平 面 碟状 的人工 热 储 构造 和穿过 这些热储 构造 的几 口深井 。其 中 一 口为注人井 ， 另外 几个 为 生产 井 。注人 的 低温水 在 通过 人 工 热储 构 造 时 被 于 热 岩 加 热， 并 以高温热水或蒸汽的形式从生产井 中 抽 出。由于人 工 贮 留层 为平 面 碟状 ， 故 用 相 同面积 的圆来 替代 。 热水流动分析在 抽热 分 析 之前 ， 首 先 要研究干热 岩中热水 的流动行 为。通过 对这 些热水流动进行分析 ， 可以估计出那些对抽 取热量产生影 响的热传导 区域， 也可估算出 流体通过 裂 隙时遇 到 的流 动阻 力 即为压力 损 失 。在热水流 动分 析 中 ， 可 以认 为流动 服 从达西定律 一 言’ 篆 ， 1 一} ， 2 囤 3 干 热 利 用 技 术 撮 略 圉 n g ．3 S k ele ton m a p o f H D R tech no lo gy 式中 T为水流透过系数 ， 为流体粘度 ， P为流体压强。 a 占 一 f I 图 4热量 抽 取分 析模 型 Fi g ． 5 An a l y s i smo d e l o fa b s t r a e an g h e a t e n e r g y 裂 隙层 表面 维普资讯 世界地质 2 0 0 1正 热水 流动满足等式 等 等 0 。 3 a a v 。 ， 下面 的等式 4 则完全满足 以上 的几个基本 等式 ， 表示 出 了干热 岩 中热水 的复杂 流动行 为 。实部 ， Y 表示 出了热水 的流速 ， 虚部 ， Y 则对应 为热流 函数 。由热流 函数 可得出热水的流动线路 简称为流线 ， 而压强分布和压强损失可由流速 Zz 分析得 出 。 w z z 一∑qj l n Z一％ in Za J 1 ] _z， Y ， Y ， 4 式中 n 为第 i 个井回收热水的速率 ； Q 为热水的流速 。 热量提取分析从干热岩中提取热量的分析基本是对岩石中热传导的分析_ I J 。岩石 中的热传导大致与裂隙层垂直， 而与水流方向平行_ 1 。这就可以用以下的两维热传导等式 来表 示 ～ [ ] ， ㈣ 百 【 J _ J 式 中 为热扩散系数 ； T R为岩 石 的温度 。 用上式分析 出由岩石传导给水的热量值 ， 再利用下式即可得出热水温度的升高值 dX壶 9 Z 。 ， 6 一 棚 R 。z o ’ 式中 T 为热水温度 ； 为热传导率； f 为特殊热焓； P为岩石密度。 在真正的热能提取分析中， 可先由热流分析得出有效热传导区域 ， 再对其进行以上的热 提取分析 ， 即可求出热水温度的升高幅度。在此基础上 ， 即可分析出从干热岩 中提取出的总 热量 。 表 1热量抽 取 分析 时 的边 界条 件 Ta b l e 1- i t i c a l o U t i o n s o f e x t r t i n g h e a t e n e r g y a n a l y s h 4 ． 2分析结 果 热流分析表 l表示 了用 于 分析 的岩石 、 循 环 的水 流 和 其 它 一 些常用条件的性质 。 图 5表明了在典型条件 表 2中条件 4 1 下的热流分析结果。 这 些 数 字 表 明 了 热水 的 流 动 曲 线 ， 还指 出 了注入 水 的大 部分 被 回收 ， 只有--d , 部分损耗于人工 贮 留层 外【 1 3 J 。此 处 也 分 析 了介 于 回收 的热水 和丢失 的热水之 间 边界上 的流动 曲线 。流 动 曲线 的 内侧为热传导的有效区域。 热量提取分析图 6 表示 了每一通道和整个岩体的热量提取变化， 从中可以看 出， 在所 采用的分析条件下， 干热岩能够在相 当长的时 间内保持稳定的热量 提取速率。温度高于 维普资讯 第 1期 杨 吉 龙 ， 胡克 干热岩 } Ⅱ 资源 研 究与 开发 技 术综 述 4 9 2 5 0 “ C的干 热岩能提供 5 5 MW 的电力 可长达 2 0 a ， 那么耗 资 3亿 美元 建立 的温 度达 3 0 0 “ C 的干 热岩发 电站 ， 每发 一度 电的成本仅 为 0 ． 1 美 元左右[ 。 袁 2热量 抽取 分 析结 果 Ta bl e 2 Anal y s i s r c s t t l l s o f I I g l 吼l∞ e 唧 注 图 5 热 水 涟动分 析 示例 ri g ． 7 l l l ml r a t i o n o fh e a twa t e rflo w a l y s i s 5 干热岩的科学研究价值 图 6 热量抽取分析示倒f 热产 出 F i g ． 6 l l l u s l r a t l t o f a嘲 r曲哦di n g a l y s l s 干热岩不仅是一种 良好的新能源， 而且还能在基础科学研究 中发挥很大的作用 。实际 上， 整个干热岩系统就相当于天然的巨型高温高压实验装置。 水 一岩相互作用在水流循环试验中， 可在水中加入各种示踪元素 ， 从而监测水 一岩的 相互作用过程 ， 可以看出哪些元素容易扩散运移 ， 而哪些元素不容易扩散运移 ， 从而总结出 元素在成矿过程中的运移规律 ． 特别是处于流体相时元素的迁移、 活化规律 。事实上 ， “ 干热 维普资讯 世界地质 2 0 01 矩 岩实验系统” 还具有许多室内高温高压实验不可比拟的优点 ， 其中最大的优点是干热岩处于 一 个真实的环境下 ， 而室内的高温高压实验都是通过模拟一定的条件来进行 的。通过对元 素地球化学 行为 的研 究 ， 可以发 现 出很 多地质科学 中的规律 ， 特 别是对矿床 学和流 体相微 观 构造学有 着重要意义 。 精细地 球物理通过 微震监测 系统 ， 可 以监 测 出于热 岩热储 构造 的三维 分 布方 向。 同 时 ， 我们知道裂 隙受注人水 的激励而扩张 ． 并垂 直最 小应 力方 向而延 伸 ， 由此可 反演 出地下 的应力 系统 ， 当然也可得 到地下 深处裂隙 系统 的分 布状 况 。但这都 要求 地 球物 理学 家 提供 精确 的数 据。例 如 ， 提高微 震监 测 系统 的精 度 、 提供 更可靠 和准确 的算法来反 演干 热岩库 的 三维分 布 。但是所 有这些 都有待 于进 一步深人研究 。 计算机三维模拟利用计算机对于热岩热储构造进行三维模拟 ， 建立其热储模型 ， 既有 助于了解干热岩热储的运转， 又可用于分析热储流量测试结果和选择最佳操作条件 ． 还有助 于干热岩热储开发规划的评估 、 决策。因此 ， 用计算机对于热岩进行三维模拟具有很高的研 究价值。 经 济可行性研 究研究如何在地 表对深部潜 在 的干 热岩进 行定 位和评 价 ， 如何 预先估 计干热岩应用的经济可行性， 如何在于热岩测试前和测试 中准确地估计 出能从干热岩中抽 取出的总热量 ， 这些工作对于热岩资源开发具有很高的科学价值。 干热岩的最佳选址问题由于在地热梯度和热流值较高的地方最有利于干热岩的开发 利用 ， 所 以从 宏观 的大地 构造角度来考虑 ， 应选择 那些 板块碰 撞 地带 ． 包 括 海洋板 块 和 大陆 板块的碰撞带 ， 如 日本群岛和美洲的安第斯陆缘弧 。在大陆内部 ， 大陆和大陆板块之间的碰 撞带也是干热岩发育良好 的部位 ， 如印度板块和欧亚板块在喜马拉雅山和我国云南等地 的 碰撞部位。另外 ． 大陆 内部的断陷盆地地区也是很好的选址 目 标。 从岩石本身的物理性质考虑， 应选择那些密度大、 热传导率高的岩石， 因此 ， 选择花岗岩 和花岗闪长岩类较其他的岩石 如辉长岩 、 玄武岩类 要好得多。此外花 岗岩中本身含有较 高浓度的放射性元素， 这些放射性元素在不断地蜕变并放出热量， 从而增加了干热岩中的热 量供应 。在选址时， 还要注意的另外一个要素是花岗岩生成的年龄。花 岗岩生成 的时间越 长， 其损失的热量越多， 因而应该选择那些生成时问较晚的花岗岩 ， 如第三纪、 第四纪凝结的 花岗岩。从理论上来说 ， 大陆地壳任何部位都有可能作为干热岩的候选地 ， 但实际上开发干 热岩的经济可行性决定了选址问题是十分关键的。如何准确地选取干热岩钻探与开发的最 佳地址 ， 仍是 目前干热岩研究的一个前沿性课题。 笔者感谢 日本九州大学 Mic h ih ir o F u k u d a 教授提供了肘折地区干热岩的详细资料和有 益的讨论 。 参 考文献 [ 1 ] 【d B ／ O W l 1 ．Th e US Ho t Dr y R o c k P r 0 I Ⅱ r 一2 0 y e a r s o f e x p e r i e n o e i n r e t e s t l n g [ Rj P m c e e d i n g s o f Wc c l d Go a t h e r ma l Co n g r e s s ， I t a l y，1 9 9 5 2 6 07 -- 2 61 1． [ 2 ] R y o l d c h i H a s h i z u me ．S t u d y 0 f } d r y r o c k g e o t h e r ma l p o we r p l a n t i n t h e k a n s a i a r e a [ R] P r o z e e d i n g s 0 f Wo r l d Ge o t h e r ma I Co n g r e r , s ．I t a l y。 1 9 9 5 2 6 8 5 ～ 2 6 9 0 [ 3 ] Y o s h i n a o Ho r i ， Og a c h l P r o j e c t wi t h mu l tib a y e r f mc t u r l n g me t h o d h HD R g e o t h e ma a l pow e r o u t l i n e a n d F u t u r e P l a n [ R] P r o c e e d i n g s o f Wo r l d G e o t h e x ma l C o n g r e s s ，I tal y ， 1 9 9 5 ． 2 6 9 1 --2 6 9 3 [ 4] B a r l aR o y ，G a r n i s h J o h n．R e c e n t d e v e l o l x r , e n t s i nt h eE u r o p e HD Rr 懂 p r o g r o mme a t S OUL TZ 维普资讯 第 1期 杨 吉龙 ， 胡克 干 热 岩 HDR 资 源 研究 与开 发技 术综 述 5 l S OUSF 0R F r a n c e [ R] ．P r o c e e d i n g s o f w d G e o t h e r ma l C t 3 n gs,s ，I t a l y ，1 9 9 5 ． 2 6 3 1 ～2 6 3 7 [ 5 ] Wi l l i s R i c h a r d s J ，Gr e e n A S P，J u p e A A 。 _ 邛p a s 0 n o f HD R g e o t h e mml s i t e s [ R] ．P r o c e e d i n g s o f W 0 I I d Geo t h e r ma I G。 l 】 g s ，I t a l y，1 9 9 5 ． 2 5 l 7～ 2 5 2 0 [ 6 ] L e v y ，S c hen S S u b - hc e g e o l o g y o f t h eF e n t o nHi l l h o t d r y r o c kg e o t h e r ma l e n e agy s i t e [ R] L D s Ah m o s Na ti o n a l La b o r a t o r y LAM Ss e ri es r e p o r t ．1 9 9 5． [ 7 ] D a s hZV，e d ．C F TA ni n i t ia l c [c dl o o pfl o wt ∞t o f t h e F e n t o nI- fi l l p h a s e 2HDR v me r v o i r [ R] L o s Al a mo 6Na t io n a lL a b o r a t o r yRe p o rt LA一 1 1 4 9 8一 HDR， 1 9 8 9 [ 8 ] Ka l e de, H，S a k u n a g a S O g a c h l p rel e c t f o rHD R g o t h e mM p o we ri n J a p a n ，fi r s t h y d r a u l i cf r a c t u r i n g r e s u h s [ J ] Geot h e mM R e s o u r c e s C o u n c i l Tr a n s a c t l o r ，1 9 9 2 ，1 6 4 9 3 --4 9 6 [ 9 ] K H，F u ] i mi t s Y， Ya ma mo t oT AE a n dm a l a ma s s eme a s u r e me n t s d m i ng 2 2 一d a ywa t e r c i r c u l a t ion t e s t a t O g a e h l HD R s i t e ， J a p a n [ R] P r o c e e d i n g s o f w。 d d G e o t h e r ma l C o n g r e s s ， I t a l y ， 1 9 9 5 [ 1 0 ] F r a n k e P R．T h e【 J s hot d r y r o c k g e o t h e r ma l e a z e r g y d e v e l o p me n t p r o g r a m[ R] C - e o t h e n ml Re urc e s C o u n c i l I Ml l e t i n，1 9 9 8 ． 1 1～ 1 5 [ 1 1 3 B r o w nDW n． e P o t e n t i a l f o rl a r g e e r r o r si nt h ei n f e r r e dmi n i mt ma e a r t h s when u s i ng enc t ma p l ate h y d r a u l i cf r a c t u r i n g r e s ult s [ J ] I n t J R o c k Mi n S c l ， 1 9 8 9 ， 2 6 5 7 3 -5 7 7 [ 1 2 ] B r o w nDW H o w t oAc h i e v e aF o u r F o l o r o d u c t l v i t yi n c r e a s e a t F ent on Hi l l [ J ]G e o t h e r ma l Re s o u r c e s Co u n c i 1 Tr a o ． s a ati ，1 9 9 4，1 8 4 05 --4 0 8 [ 1 3 ] Mo z n e ， L o c k n e xDEDA， B y e r l e e J A Re d u c t i o no f p e r m e a b i l i t yi n g r a n i t e a t e l e v a t ed t e mp e r a t ures[ J ] S c i e n c e ，1 9 9 4， 5 1 5 5 8～ 1 5 6 0 f 1 4 ] Ab eH，Ha y a s l fiK．A r t i f i c i al s u b s u r f a c e c r a c k a n d g e o t h e m ene g y [ J ] ．J a p a n S o o f Me c hE n g I m J v J ．S e t ． 1 ，l 9 8 8 ， 3 1 l ～1 2 ． A R e v i e w o f Ho t D r y R o e k t l DR Re s e a r c h a n d De v e l o p m e nt i n t he W or l d YANG ．r i - l o n g，HU Ke 姆o fE a r t hS d e n c e s ． J i t i nU n i v e r s i t y ， U a a n g c h u n 1 3 0 0 6 1 ． C h i n a Ab s t r a c t Ho t d r y r o c k HDRi s a k i n d o f d e a n，r e n e w a b l e e n e r g y i n p o s s e s s i o n o f a b r i g ht f u t u r e The h i s t o r y o f HDR ’ s r e s e a r c h a n d e x p l o i t a t i o n i n a d v a n c e d c o u n t r i e s i s n o mo r e t h an 2 0 y e a r s ，b u t HDR h a s e x hi b i t e d e n o r mo u s v a l u e i n n a t u r a l e n e r g y p o t e n t i a 1 ．F e n t o n Hi l l 0 fU ． S． A a n dOg a c hi o f．r a p a n a r et wo s u c c e s du l e x a mpl es ．Th r o u g h d e e p we l l s ，t h el o w t e mp e r a t u r e wa t e r i s i n j e c t e d t o h i g ht e mp e r a t u r e o v e r 2 0 0 “ Cr o c k b o d y ．Th e wa t e r i s h e a t e d an d b e c h l l es hi g ht e mp e r a t u r e ，h i g hp r e s s u r e s u p e r e r i t i c a lflu i d a n d 0 A t 1． S o_ a no r i - e ntat i n g f r a c t u r e s y s t em ，a n d th e r e s e r v o i r s t r u c t u r e o 0 n 2 es i n t o b e i n g．Th en on e o r s e v era l o u t - p u t we l l s p e n e t r a t i ng r e s e r v o i r s t r u c t u r e B x e d r i l l e d t o e x t r a c t he a t e n erg y t r a n s f e r r e d b y s t e a m a n dh o twa t e r He a t e x t r a c t i ng r a t e c a n k eep s t e