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项目年度编号
2300190460
中图分类号
TK529
成果公布年份
2023
成果简介
该项目是中石化绿源公司将近10年来在全国地热开发利用技术领域科学研究、项目投资建设、生产运行管理等实践经验进行总结提炼而成，通过对陕西陕西关中盆地地热地质成因、砂岩热储地质构造、断裂分布、储层物性特征、高效换热、多相流等进行研究，总结得出陕西地质特征与地下水化学特征及动态运移等特征，对确定地热井位、钻完井深度、开采/回灌层段起到科学指导作用：同时对中低温地热井钻完井工艺关键技术以及高温地热井钻井工艺关键技术进行深入研究，形成适合中国地热开发特点地热井关键技术和相关工艺配套技术，节约综合开发成本，加快中国地热井成井技术进步的步伐；并通过对地热能暖动流程工艺、“地热+”多能互补集成系统技术、高效换热及运营系统进行研究和实践,在全国多区域成功实现“地热+”供暖/制冷应用场景；同时通过对砂岩回灌所涉及的堵塞机理、增注技术以及回灌井与开采井距离的数学模型进行研究攻克了砂岩回灌世界性难题，为解决我国砂岩热储地热开发利用过程中遇到的回灌问题提供了科学指导意义。
承担了中国石化集团科学技术部委托项目编号10500000-14-ZC0607-0002，同时承担陕西省自然资源厅与陕西省地调院立项《陕西关中地区中深层地热利用研究项目砂岩热储回灌试验》项目编号为0617-2023FY1783。依托西安交通大学多相流国家重点实验室、热流科学与工程教育部重点实验室。提升中深层水热型地热资源的利用效率，提高开发能力，提升采灌能效，使其开发从基础性开发转为科学性。
借助关中渭河盆地地热资源优势，开发过程中取得了一系列技术创新成果，共获得6项发明专利授权和18项在审发明专利、30项实用新型专利授权等知识产权，其关键技术创新（专利成果）有：1、直井群与定向井群开发、双J型双层位水平采灌井组开发；2、确定水平井和直井之间的间距、确定对接井井身结构；3.太阳能、地热能综合利用供冷、供暖控制方法及系统；4、地热供暖装置、高温高压自喷地热井压井装置、高压水力喷射径向射流洗井装置、地热井采灌复合式井口装置、砂岩地热井气举反循环冲砂洗井设备、砂岩地热井免钻塞完井管串结构；5.中温水热型地热供热制冷复合利用系统、砂岩热储台子井闭式热传导换热系统、“采灌均衡”模式下砂岩热储尾水回灌技术、“取热不取水”模式下单井高效取热技术、“地热+”多种新能源综合开发利用技术等。该项目已在陕西西安、咸阳、西咸新区、渭南、宝鸡等13区县拥有地热供暖能力1500多万平方米，供暖面积达1250万平方米，为近20余万户家庭提供了清洁供暖服务，在全国已推广至6省、签约面积达8500万平方米；在咸阳市占市区总供暖面积近三成，在武功县建成西部首个地热供暖“无烟城”，已形成了集中深层地热开发和余热利用于一体的供暖、制冷、碳资产管理和合同能源管理等多种业务；在陕西开创性地开发了全球首个地热供暖CDM方法学，量化了地热供暖的减排效果；在联合国成功注册了全球首个地热行业项目一咸阳地热集中供暖项目，成功将陕西西咸新区秦汉新城备案为国内温室气体自愿减排（CCER)项目，建成了一大批工业余热供暖、发电示范、农业种养殖示范项目。
中石化绿源地热能开发有限公司在陕已累计替代标煤592多万吨，减少二氧化碳排放1125多万吨，减排二氧化硫15万吨；该关键技术已经在全国1000多项工程、800多口地热井得到了推广应用；在全国年营业额超15亿元、新增利润近5亿元，其中在陕西平均年营业额近2亿元、新增利润近4000万元，近5年总营业额超11亿元，带动就业1000多人，培养硕博技术人才30余人；该技术的推广在社会效益、经济效益、环境保护等效果突出。
随着陕西省政府与中国石油化工集团有限公司（系中石化绿源地热能（陕西）开发有限公司控股公司）战略合作协议持续推进，预计到“十四五”末，中石化绿源(陕西）公司在陕新增地热能供暖供热能力3000-5000万平方米、制冷能力800-1000万平方米，地热发电达到100-300MW。
完成单位
中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司 西安交通大学
完成人
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