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第一章 绪言1

一、介绍1

二、地热能源系统的类型1

(一)水热型2

(二)热火成岩体型4

(三)导热控制型5

三、地热基础资源的计算7

(一)温度梯度和地热资源7

四、地热资源的地质学13

五、地热能的勘探18

六、地热钻探与成井18

七、套管与管材设计基本原理20

八、地热井的水泥固井20

九、地层评价20

十、热储工程的基本概念25

十一、地热能经济学40

十二、换算表40

一、概述53

第二章 全世界地热资源53

(一)资源类型55

(二)基础资源的数量59

(三)总结62

(四)途径63

二、前期估价64

(一)描述性评价64

(二)电力研究所的调查65

(三)地区性和全国性评价66

三、定义与分类法66

(一)地热储的类型66

(二)储量和资源定义与讨论68

四、全世界基础资源估算74

(一)全球热含量74

(二)借用全球热流数据的基础资源76

(三)地热地区80

(四)基础资源与其他能源资源的比较81

(五)地区与国家的基础资源估算83

(六)美国的地热资源评价85

(七)意大利地热资源评价93

五、储量和资源的估算97

(一)电力生产97

(二)目前的电力生产97

(三)直接利用101

(四)已钻探的热田和区域评价102

(一)全世界的发展和计划113

六、现状与发展113

(五)热储试验、模拟、规模估算的局限113

(二)北美洲114

(三)中美洲和南美洲125

(四)大洋洲129

(五)欧洲138

(六)非洲150

(七)亚洲与中东153

七、未来的前景155

(一)近期规划156

(二)长远规划160

八、附录A 用于地热资源的区域评价定义163

九、附录B 储量和资源的定义167

十、附录C 经过计算的世界范围的地热基础资源168

十一、附录D 表2-12和2-15的参考文献(略)173

第三章 地热系统的地质学174

一、介绍174

(一)来源于大型富硅质岩浆体的热176

二、年轻火山岩地区176

(二)富硅质岩浆体的形状和大小179

(三)大型富硅质岩浆体与上覆火山田的关系180

(四)大型富硅质岩浆体的热历史185

(五)大型富硅质岩浆体的地理位置188

(六)构造组合关系不定的人型富硅质岩浆体191

(七)中性到富硅质成份的较小岩浆体193

(八)安山岩复火山的地理分布195

二、井身设计197

一、介绍197

(九)玄武岩火山活动为主地区的地热资源199

(十)与大陆裂谷有关的地热地区203

三、构造活动地区的地热资源204

四、地压型地热资源205

六、附录E 普通火成岩的分类206

五、放射性成因的低温地热资源206

第四章 地热能的勘探209

一、介绍209

二、渗泉和泉化渗泉210

三、用于勘探的地质技术211

(一)文献收集211

(二)填图211

(三)岩石学212

(四)裂隙研究212

四、用于勘探的地球化学技术213

(一)化学地热温标213

(二)痕量元素调查214

(三)地质年代学215

(四)水文学调查218

五、用于地热勘探的地球物理技术219

(一)重力测量219

(二)航磁测量220

(三)热流221

(四)地电磁技术223

六、地热勘探中的地震方法228

第五章 地热井的钻进与成井231

一、介绍231

二、钻探设备与附属设备231

三、套管设计233

(一)“爆裂”负荷233

(二)挤扁(挤毁)负荷236

(三)螺纹的类型236

四、注水泥与套管237

(四)热膨胀产生的各种应力237

五、钻头238

六、消声器系统241

七、钻井液244

(一)地热井的钻井液问题244

(二)地热井使用的钻井液系统248

(三)实例回顾250

(四)结论251

第六章 套管与管材设计的基本原理252

一、介绍252

二、地热井成井技术253

(二)衬管完井254

(一)裸眼完井254

(三)射孔套管完井255

三、套管设计程序259

四、套管柱的设计程序264

(一)导管264

(二)表层套管264

(三)中间套管268

(四)生产套管278

五、热应力设计280

(一)热对套管和出气<水)管的影响280

(二)特殊应用288

(三)出气(水)管289

(四)密封290

六、防喷器292

七、水泥固井294

第七章 地热并的水泥固井297

三、套管完全注水泥的重要性298

四、固井水泥的组分300

五、水泥搅拌法303

六、材料管理305

七、水泥灌注到位技术307

八、总结311

一、地热井测井的目的312

第八章 地层评价312

二、地球物理测井317

三、地下压力的原理332

(一)通过测井确定地层压力336

(二)碎屑状超压坏境中烃的分布338

四、地层温度340

(一)蒸汽质量350

五、地层水矿化度352

(一)矿化度原理362

(二)地层水矿化度和甲烷含量365

六、地热测井分析369

(一)碎屑状和碳酸岩储热岩石的解释原理369

(二)在火成岩和变质岩小的解释原理381

七、岩石的弹性406

第九章 热储工程基本原理411

一、概述411

二、地热系统的类型412

(一)地热井的压力瞬变分析417

(二)蒸汽井的瞬变压力分析421

(三)热水井的瞬变压力分析426

(四)地热储的干扰试验433

(五)两相流的压力瞬变分析436

(六)现代试井分析438

三、地热储的模拟441

(一)Whiting和R？mey模型(1969)442

(二)Brigham和Motrow模型(1977)445

(三)其他零维模型447

(四)地热储的数字模拟447

(五)结论450

第十章 能的转换和地热能的经济问题454

一、概述与本章范围454

二、能的的转换及利用458

(一)地面系统的应用和结构458

(二)热力学准则472

(三)工程设计标准479

三、热电站循环的性能494

(一)供应(成本)因素507

四、经济分析方法507

(二)需求(收入)因素509

(三)政府的限制和介入510

(四)费用模式512

五、勘探、钻井和热储开发费用519

(一)勘探与土地获取费用521

(二)钻井与完井费用521

(三)流体聚集和分配系统的费用527

六、地面转换设备费用528

(一)换热设备528

(二)泵531

(三)汽轮机和发电机533

(一)与资源有关的影响作用536

七、电力生产的经济学536

(二)与热储工况有关的影响作用538

(三)与发电厂运转特性有关的影响作用544

(四)与财政有关的影响作用547

(五)实例研究548

八、非发电性热生产的经济性550

(一)实例研究551

九、商业可行性问题及展望552

(一)重要的问题553

(二)与传统的能源供应比较554

(三)世界开发：现状与未来556

十、附录F：费用上涨估算技术559