地热热储简称热储，它能通过载热流体的对流、富集来储存地热能。所以，地热热储十分重要的特征是热储外的冷水渗入热含水层，再经过热储层底部加热带，在强大的和持续的传导热流补给的条件下，将冷水加热。地热热储不同于油储、气储及地下水储，在地热热储中，原存的流体可以被周围的冷水补充并被加热。这个补充过程在地热热储运动中十分重要 。

地热热储是以包含的蒸汽多少来分类的，如果不含有蒸汽，可考虑以距地表何处出现沸腾区来分类。在一个水热系统中，地热热储自然组成的范围是依靠它的温度、深度、含气量以及它的传导特性等决定的，所以在不同深度可能有多个传导层或热储。

鉴于地质构造、形成机理、变异条件的不同，地热热储可大致分为4类:

(1) 温水型热储

这种热储的温度范围在90-180℃之间，由于温度和压力不很高，即使在开发时也不会沸腾，一般可直接利用，如冬季采暖、洗浴、养殖、种植、理疗等。我国大部分热田均属于温水型热储，直接利用范围相当广。

(2) 热水型热储

该类型热储在开发初期显示温水型热储的特性，但经过一段时间的开发则产生沸腾，温度区间一般在200-250℃(在这一温度区间，气体的存在可使热水沸腾) 。

(3) 两相流液体型热储

在两相流液体型热储中，它的自然状态是：含水层中包含了液体和汽体。尽管温度在220-300℃之间，当温度降低时可产生气体而引起沸腾。

(4) 两相流汽体型热储

汽体型热储上部也包含一个两相层，在这种状态下液相稀疏，扩散广但不流动，所以在热田的开采井口只出现蒸汽。热储层的温度根据深度和汽体含量在230-320℃之间变化 。

在进行地热热储研究时，状态参数对于分析热储特性、了解热储动态变化趋势十分重要。热储工程中最为关键的是岩石层(可被看成是一种多孔介质)的传输率和储存系数，这些参数可通过地质和地球物理测量获得。由于这些参数与孔隙裂隙的分布有关，因此必然是各向不均匀的。

(1) 孔隙率

岩石的孔隙率是衡量岩石能够储集液体能力的参数。从微观角度看，孔隙率在整个系统中变化十分大，但从宏观角度看，孔隙率的数量级通常在5%-30%。

(2) 传导率(渗透率)

用来表征流体通过孔隙介质难易程度的参数是传导率。

分清传导率与孔隙率是十分重要的。例如，带有气泡的玻璃内部有一定的孔隙率，但传导率为零；而一个带通孔的玻璃体，孔隙率十分低，但传导率却十分高。孔隙率是孔隙空间的量度，而传导率是孔隙间联系通道好坏的量度。传导率通常是有方向的，当传导率在各方向不同时，这样的系统称为非均质系统；而传导率在各方向相同时，则称均质系统。导热系统一般具有各向异性的传导率。

(3) 导热率

岩石传热的能力以岩石的导热率描述。实验地热学往往不易现场研究天然赋存条件下的岩石导热性能，而是采集有代表性的岩石标本或样品，在实验室条件下用专门的测试装置或仪器，测量其导热率。

(4) 岩石比热容

比热容是当单位质量的物体温度升高1℃时所需热流的量度。

(5) 岩石密度

岩石(具有孔隙) 的密度是质量与体积的比值。这里指的是物质的平均密度。

热储工程的理论研究对于认识、了解地热资源分布、热流体运移状态、地热系统的传热过程，以及如何运用物理和数学模型预测在生产和回灌时期热储参数变化规律、资源储量和最大开采年限都是非常重要的。同时，热储理论研究还可为能量回收的数量、最佳井距与抽水量、回灌流体的冷峰面影响以及由于地热资源过量开采所引起地面沉降的不良影响等提供重要的科学依据。

热储理论研究的主要基点是建立在设计地热系统的地质模型、获取众多井口抽水试验数据的基础上，通过对试验数据的分析，确定热储含水层的富水性、水文地质参数、开采影响半径及扩展情况、不同含水层之间的水力联系等，建立地质模型或概念模型;而后，再通过流体力学、传热学、热力学、数学等基础理论，建立数值模型，拟合出最符合实际的热储参数，以便更准确地预测地热开发潜力及资源保证的程度。

采用资源评价计算的方法有多种，如容积法、下降曲线分析法、集参模型法、分布参数模型法等。许多地热技术发达的国家，如美国、冰岛、新西兰、意大利等，开发了许多适用于高温和中低温地热田的热储计算模型软件，为评价和预测地热资源开发潜力提供了更为科学的计算方法。我国在地热热储工程开发上虽起步较晚，但通过引进、消化吸收国外先进的技术，正在不断地完善和研究适合我国地热地质特点的热储软件模型和开发技术。

热储理论研究正是通过反复地试验、计算、模拟的过程，找出地热田的资源储量和最大开采年限，为合理开发和利用地热资源，防止地面沉降，保护生态环境提供可靠的科学依据。地热热储工程学科是地热综合开发利用的先驱，是保证地热利用事业顺利发展的关键 。2100433B

干热岩储层的激发是指通过向储层注入高压流体使热储原有裂隙扩展沿伸从而达到增大储层换热性能的目的。储层的激发并不是干热岩资源开发工程的最终目的，如何通过储层激发达到理想的热提取效果才是干热岩工程的关键。因此从这个角度而言，干热岩资源储层的开发包括储层的表征、储层的激发和储层的管理3个关键步骤。

1）储层的表征是认识热储原有裂隙系统和渗流系统的过程，与传统水热系统的研究类似，很多钻探、物探、测井技术在这方面能够发挥重要作用，国际上使用较多的为钻孔成像和微震监测，前者可以获取一维准确的钻孔裂隙参数，后者通过微震解译可以获取激发过程中产生的三维裂隙空间信息。

2）储层的激发则是干热岩工程所特有，关键技术包括创建新的裂隙通道和渗流途径、有效渗流通道的解释，储存封隔等 。

3）储层的管理需要对储层有足够的认识基础上，通过对压力、流量等参数的控制使热储能够达到长期热提取的目的。EGS系统属于人造热储系统，因此储层的管理是系统运行的关键。相关技术包括裂隙通道及渗流途径的控制、运行过程中渗流监测、开采井钻探以及实施模拟预测等。

，中国还未开展过具体的干热岩压裂工程，中国科学院广州能源所、吉林大学等在深部热储模拟上做了深入研究，提出了耦合THMC的裂隙换热模型。随着页岩气水力压裂的开展，中国陆续在个别深井开展了多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂等压裂工艺。干热岩的压裂通常采用清水压裂，与页岩气开发中压裂最大的不同在于地层岩性，干热岩的压裂一般为坚硬的结晶岩体，干热岩压裂可以从页岩气水力压裂中得到启发。

EGS储层的激发与石油、天然气中的压裂有很多相似之处，其目的均是通过在岩体中高压注水提高储层渗透性，从而达到最大限度采油或提热的目的。然而，两者在压裂原理上有着本质不同，EGS的激发是水力剪切破坏，有别于石油、页岩气开发中的拉伸破坏 。

水力剪切是通过使岩体发生彼此间位移后，由于裂隙面表面粗糙度的作用在激发压力释放后仍然维持裂隙面的张开。水力压裂则不同，岩体不会形成彼此滑动，因此，在注水压力下降后，裂隙面会重新闭合，这也是在石油和天然气的压裂中需要通过支撑剂来维持裂隙面张开的原因。

对于干热岩热量提取而言，剪切破坏的优点在于使岩体形成的裂隙面足够大而隙宽维持较小，流体在裂隙面中穿过时流速不会过快，这样就可以使流体从注入井到生产井流动过程中充分地与储层换热达到理想的开发温度，同时，也可以通过减少短路循环和过早形成热突破而延长储层寿命。

为了创建最佳裂隙面大小、隙宽、密度和方向的裂隙网络，在单井中的水力剪切通常需要进行多级压裂，多级激发的优点有：

1）创建更大的储层体积，大大增加储层有效的换热面积；

2）增加系统的渗透性和连通性，从而提高流体产能和降低注入压力，提高系统的综合经济性和发电性能；

3）单井流量达到可提供商业化发电的流量75 kg/s（大约1200 g/m）；

4）使裂隙网络半径达到500 m以上，大大延长储层寿命。

利用导热油作为载热体来加热沥青的沥青储仓。