湖北城区地下热矿水开发利用可行性报告

地下热矿水开发利用可行性研究报告一、项目开发背景公司拟在*******，开发高端住宅楼小区和五星级酒店及配套综合商业项目。该项目地处城郊结合部，紧邻孝感城区，周边是众多的引进企业，地理位置得天独厚。华侨A大酒店设计标准为五星级，有住宿、会议、培训、洗浴、休闲娱乐、健身以及配套综合商业等不同功能的服务区。为了更好的提升该项目的高端价值，挖掘中国特色孝文化，深化项目的内涵和整体包装和进一步增强项目的差异化营销卖点，增强公司品牌形象，积极响应国家节能减排的号召，充分利用地下热矿水资源，为酒店温泉SPA和生活热水利用、采暖等提供经济节能的热水资源，公司拟在该项目区域开发高品位的热矿水水源。该项目的地下热矿水开发利用具有很好的经济效益和社会效益，前景十分广阔。二、地下热矿水形成的初分析项目区属于亚热带季风湿润型气候，四季分明，降水丰富，夏季多雨，冬季寒冷，年平均气温约16℃。项目区的地下热矿水形成的条件主要受地质构造控制，与一般的沉积型热储类型不同，不能简单的去分析含水层、保温层等关系，重要的是对构造关系进行判断。项目区在地质构造上处于台褶边缘，断裂、节理发育。地热场热源主要属构造异常类型，基本与温度梯度无关。区内热矿水的形成属于“场下水深循环热交换，水热对流型地热水系统”，含水层呈层状，埋藏于地下深处，含水层在露头区接受大气降水及地表径流补给后，沿着构造裂隙、节理裂隙、层间裂隙等向深部径流，并吸收周围岩温度和可溶盐类后，汇集形成热矿水。项目区地下热矿水的补给主要是由区内充水断裂与主体含水层的勾通形成深部地下水水循环的通道，地下热矿水主要接受断裂破碎带补给、运移，形成深部水循环系统。区内降雨丰富，降雨量达1112mm以上，节理构造裂隙为大气降雨的渗透和地下水的赋存和运移创造了有利条件，并勾通了深部热源，形成热异常区。综上所述，项目区域满足地下热矿水形成的基本条件，即有深部热源、良好的含水层、储热保温层、充足的补给源，是一个储量丰富的热储地区。三、项目周边地下热水开发利用情况我省温泉资源丰富，目前已开发形成有几大温泉区域，例如：罗田、英山县境内，以高温温泉为主；咸宁、赤壁、崇阳、通城境内，多为中温温泉；应城至襄樊一带，以高、中温温泉为主。省内另一片温泉较集中的地方在神农架附近的房县、保康、巴东、长阳一带。目前，已建成大型温泉旅游度假区并开业的主要有应城汤池、咸宁（包括城区、赤壁、嘉鱼等地）、随州大洪山等几处，大型温泉旅游度假区，在建的有京山、洪湖、江夏、英山等地。应城汤池温泉据本项目直线距离约60公里，应城汤池温泉的出露，主要受当地规模最大、其断裂带宽度达175米～220米两条断层的控制。这两条断层交汇部位正处于玉女汤温泉出露处。断层倾角分别为70°和35°，热液活动明显，并有多期活动的特征，导水性强。玉女汤温泉水，被位于地下2000米左右的源流形成地下热水，又在构造与地形的控制作用下，最后沿断层导水通道上涌，从而构成温泉。上世纪七十年代以前，汤池诸泉均能自然喷发。隆冬时节，薄雾弥漫，热浪蒸腾，景象壮观。泉水终看不竭，浸漫汇集，瞬息万变然流淌，为当地提供了丰富的地热资源。其天然流量每昼夜3000吨以上。通过地质部门抽水试验，并以水温为50℃为开采边界，其天然动储量每昼夜为11870吨。在确保玉女温泉的自然涌流状态条件下，其开采储量每昼夜为10290吨，属国内已发现的产量最大的温泉资源。汤池温泉最高出水水温72℃至79℃，是全国五大高温矿泉之一，其温度平均为60°C左右，有的高达70°C以上，民间说能煮熟鸡蛋；一般水温也在47°C～55°C之间，属国内已发现的产量最大并雄居亚洲的温泉资源。距离本项目只有20公里的武汉嘉沦河温泉宣称是天然温泉，当时花了1.5亿元打了两口温泉井，入地一千多米深，抽出来的温泉水达65℃以上，需要加兑冷水，降温至40℃左右时才能给客人使用。后经孝感市孝南区国土资源局执法局杨局长介绍：早在2007年，省、市、区三级执法人员前往“嘉沦河温泉”调查，得出的结论是，“嘉沦河温泉”抽取的浅层地下水，水温没有超过20℃，没有涉及开采地热资源，所以不属于地矿资源执法的范围。孝南区国土资源局矿管中心工作人员表示，没有给“嘉沦河温泉”办理地热资源开采证。其地下热水出水水温很低，温泉水是经锅炉加热后的水，所以并没有成功开采出地下热矿水。从目前积累的资料来看，孝感城区和项目附近还没有地下热水开发利用的案例资料，所以该项目的热水开采利用存在较大风险。四、地下热水勘查开发方案实施的风险性本项目地下深部地热水资源的开发风险大小取决于项目区地质条件、深部地热地质研究程度、成丼工艺等，需要对开采区较准确的判断有无可利用的热储、热储埋深、热储温度和钻井的可能出水量。本项目热矿水的勘查开发存在四个方面的问题：一是从目前收集的资料来看，本区域及其边缘地带成功开发的热水井积累的成果资料有限，其热储水层需要精细的工作。地层中的沉积建造形式多样，造成热储层得分布不稳定，在预计深度内，可能存在未钻遇可开发利用的热储层，不能成丼。二是目前项目区域深部地质勘查程度低，现有地球物理勘查技术还不能完全准确的解决地热钻井抽取的全部地质问题，无法完全摸清地面以下更深部的地质情况，给热水井钻井位置的确定带来很大难度，大大增加了本项目深部热水开发的风险。三是热水井成井工艺风险，当遇到复杂地层，如严重漏失、破碎带、坍塌带、硬岩段等，成井时若遇井身结构复杂、热影响井的出水量和水温达不到理想出水温度，大大降低其综合开发利用价值。四是成井之后由于井深很大造成洗井技术难度大，为获得需要水量往往需反复多次进行冲井、洗井等工作。五、地下热矿水开采成本投资费用估算项目开采成本主要前期勘测费和钻井成井费、不可遇见风险费等。包括根据中国地质大学地热研究所湖北地大热能科技有限公司关于地下热矿水的前期勘测费用报价65万元，其费用包含钻井地下勘查、野外地热地质综合勘查（地质学、专项水文地质、地球化学调查）物探（包含可控源音频电磁法、瞬变电磁法、高密度法）、水样和岩石样品分析和测试、地质底图和地质成果图等。这还不包括钻探费用，钻探井深需要根据前期工作成果确定。根据据项目最近的汤池温泉地下热水成功开发经验，初步估计本项目钻井深度约为2000~3000米。据之前对几家地勘公司的考察发现由于钻井深度较大，一般地质勘察基础公司不具备深丼钻井设备和相关经验，一般需找探矿公司可以做。但打井费用比较高，由于风险较大，报价大多在3000多元/米。参照汤池温泉的开采深度，本项目初拟按2500米开采深度估算，每口井钻井费用约为2500×3000=750万元，按计划钻2口井计算，加上前期勘查费65万元和不可预见费用（按钻井费用约20%估算）等，该项目开采造价成本约为2000万元，所以其初期投资大。六、与冷水机组加热锅炉供水系统经济性对比由于利用地下热矿水资源的水温还不明确，为确保热水的水温稳定使其有效利用，在特殊情况下水温不能满足使用要求时，需要采取锅炉辅助加热措施。所以其配套的辅助锅炉设备系统和管网系统和采用冷水加热对比时投资造价差别不大，而且现无详细相关资料做对比分析，因此在这仅从运行燃料成本上进行初步对比分析。天然气锅炉供水系统、液化气锅炉供水系统、煤炭锅炉供水系统，三种系统均需要消耗燃料，锅炉及水泵运行时还要消耗电能，而采用地下热矿水热泵供水系统主要仅水泵运行时消耗电能。所以仅在燃料消耗成本上，地下热矿水热泵供水系统占绝对优势。在预计储藏水量丰富，出水水温能达到55℃的情况下，可以采用下列方式进行分析：设定在相同温度条件下对1000Kg水进行加热，温升35℃时加热所需热量为147000KJ,即约35000Kcal。（1cal=4.18J）计算方式如下：水的比热(KJJ/(Kgg*℃)4.2水温差(20℃℃～55℃)35水量(Kg)1000热量值(KJ))=水的比热(KJ/((Kg*℃℃))*水量(Kg))*水温差(℃)147000采用天然气锅炉和液化气锅炉以及煤炭锅炉的方式对1000Kg水进行加热，使其温度上升35℃时，燃料消耗成本分析如下：供热方式天然气锅炉液化气锅炉煤炭锅炉燃料天然气液化气煤炭燃烧值8513110005000单位Kcal/m33Kcal/kggKcal/kgg效率(%)80%80%78%能源需求量5.13m333.98Kgg8.97Kgg燃料单价(元))2.4元/m338.0元/kgg1元/kg产1000kg热热水燃料总价(元))12.3331.848.97由上表中可以看出： 所以仅从燃料成本上分析，由上表计算可以看出把1吨水从15℃加热到50℃，使用地下热矿水比使用最便宜的煤炭锅炉加热的方式节省燃料成本约为9元。五星级酒店客房、餐饮、以及温泉SPA热水用量大，由于没有项目的设计方案和图纸，设计客房总床位数、酒店SPA设计数量规模等缺乏相关设计资料，故只能按原规划设计方案进行粗略估算。原设计方案主要为酒店主楼：为“19F/一1F”框剪结构，总建筑面积36008平方米，主楼内设住房、会议室、餐厅、娱乐厅等。其中，房间共建设单间140间，标间200间，商务豪华套间30套，合计为370间/套；会议室建设30人会议室2间，80人会议室1间，200人会议室1间，300人会议室1间；配备中、西及自助餐厅等各式餐厅4间，多功能厅1间，包房27间；娱乐厅建设KTV包房30间，豪华演艺厅1间，同时建设茶艺室、棋牌室、美容美发厅、桑拿足浴室等各类综合配套设施。从上资料可以看出客房热水用量可以用详细计算得出。客房按建筑给排水设计规范取宾馆用水最高日用水定额160L/（日·床位），共计约570个床位，则每日用水量为Q为160×570=91200L即91.2吨。这仅仅只是客房用水量，而餐馆洗涤用水、以及足浴、温泉SPA用水，员工生活用水、以及不可预见用水量等其他用水量，在缺乏具体资料的情况下按照客房用水量1.5倍系数估算为1.5×91.2=136.8吨。按保守估算的酒店总热水用量136.8+91.2=228吨。按1吨水从15℃加热到50℃计，使用地下热矿水比使用最便宜的煤炭锅炉加热的方式节省燃料成本约为9元，故可以得出每天仅节约的燃料成本为228×9=2052元。一年下来可以节约成本为2052×365=748980元，即约75万元。25年下来，不考虑通货膨胀等其他因素的话，总计可节约成本约2000万，相当于打井开采成本。从上述分析可以看出，开采利用地下热矿水资源具有很好的经济效益。而且地下热矿水对温泉SPA来说是较好的天然水源，有很好的理疗作用，而且将会成为孝感城区唯一一个拥有天然温泉SPA的五星级酒店，这将是一个很大的商业亮点，而且对于酒店项目品牌形象的提升以及带动其他商业消费有极大的促进作用，具有很好的社会效益。七、项目的可行性根据中国地质大学地热开发研究所对该项目区域水文气象地质资料的初步分析结论，该项目区域内有有利的热矿水形成条件，地下热水水量可能相对丰沛，而且目前存在汤池温泉深井开采的施工技术。但是其热水开采成本很高，需要较大的资金投入保障，理论上只需二十几年就可以收回开采成本，但是这是建立在有足够的地下热水水量和满足要求的地下热水水温的前提下。所以初步分析，该项目虽存在较大风险，但也具有可观的经济效益和社会效益，在有足够的资金投入保障前提下，理论上具有可行性。八、分析总结与建议该项目的有利因素如下：1、项目区域内存在温泉热矿水的赋存条件，具备开发的前提条件。2、热储类型估计为裂隙型，热源来源于深部破碎带，具备热源。3、热矿水开发价值前景广阔，效益可观，而且对酒店项目和整个南大项目的品牌形象有较大的提升作用。该项目存在的主要风险：1、本区域和边缘地带没有成功开发的热水井资料，在预计深度内，可能存在不能成井的风险。2、目前项目区域