蔡鑫磊，男，1969年10月生。经济学博士，教授级不错会计师，西安交通大学、西安石油大学兼职教授。

序
前言
1研究背景
1.1经济、环境及区域能源需求
1.1.1经济发展进入新常态
1.1.2经济发展与环境的矛盾日益突出
1.1.3区域能源需求失衡
1.2我国主要盆地及其油气资源勘探情况
1.3渭河盆地基本概况
1.3.1地理位置
1.3.2地质背景及地形地貌
1.3.3经济状况及产业结构
1.4渭河盆地“一热两气”资源勘探开发现状
1.4.1地热开发初具规模
1.4.2地热水溶气的勘探发现
1.4.3地热水溶氦气研究不断深入
1.5渭河盆地“一热两气”资源勘探开发的重要作用
1.5.1缓解区域发展与环境日益凸显的矛盾
1.5.2保障区域能源供给安全
1.5.3促进建立新的循环经济模式
1.5.4加快区域经济发展
1.5.5培育核心技术竞争力
2地热及水溶气开发利用概述
2.1地热资源开发利用
2.1.1全球地热资源分布
2.1.2全球地热资源利用
2.1.3国外主要国家地热资源开发利用
2.1.4国内地热资源开发利用
2.2地热水溶气勘探开发
2.2.1世界水溶气资源量分布
2.2.2国外主要国家水溶气资源开发利用
2.2.3国内水溶气勘探开发
2.3氦气资源勘探开发
2.3.1氦气资源主要应用领域
2.3.2世界氦气资源量分布
2.3.3全球氦气资源开发与利用
2.3.4国内氦气勘探与开发
3渭河盆地区域地质特征
3.1构造特征
3.1.1构造位置
3.1.2构造单元划分
3.1.3断层构造
3.2地层特征
3.2.1太古界
3.2.2元古界
3.2.3古生界
3.2.4中生界
3.2.5新生界
3.3沉积特征
3.3.1沉积相模式
3.3.2始新世红河组
3.3.3渐新世白鹿塬组
3.3.4中新统高陵群
3.3.5上新统蓝田一灞河组
3.3.6上新统张家坡组
3.3.7第四系下更新统三门组
3.3.8第四系中-晚更新统秦川群
3.4渭河盆地演化
3.4.1盆地基底演化
3.4.2盆地盖层演化
3.4.3莫霍面上隆形成机制
4渭河盆地地热资源
4.1地热地质概况
4.1.1地热源
4.1.2各层地热水化学特征
4.1.3热储层特征
4.1.4地热水分布及特征
4.1.5储热隔层特征
4.1.6地温场特征
4.2地热系统分类
4.2.1根据地质环境和热量传递方式分类
4.2.2根据地下热能的赋存形式分类
4.3地热富集成藏控制要素
4.3.1断层是地热垂向运移通道
4.3.2沉积相控制储热砂体发育
4.3.3砂体厚度直接控制地热的富集和产能
4.4资源潜力
4.5地热的开发技术
4.5.1地热井成井工艺
4.5.2浅层地热开发技术
4.5.3尾水回灌
4.5.4地热附加资源的开发
4.6地热发电
4.6.1地热蒸汽发电
4.6.2地下热水发电
4.6.3联合循环发电
4.6.4利用地下热岩石发电
5渭河盆地地热水溶气
5.1油气地质概况
5.1.1烃源岩
5.1.2储层
5.1.3盖层
5.1.4圈闭
5.1.5保存条件
5.2分布特征
5.2.1水溶气与温度、压力、矿化度的关系
5.2.2水溶气运移和赋存状态
5.2.3生储盖组合
5.2.4纵向分布特点
5.2.5水溶气平面分布特点
5.3生物气形成机制
5.3.1有利的生物菌群
5.3.2各温度阶段对甲烷菌的影响
5.3.3盐度对生物气生成的影响
5.3.4地层水化学性质
5.3.5地层沉积速率
5.4资源潜力
5.4.1地质类比法
5.4.2圈闭地质分析法（圈闭加和法）
5.4.3体积计算法
5.5开发技术
5.5.1钻井
5.5.2完井
5.5.3试井
5.5.4井下作业
5.5.5地面集输
5.6水溶气开发现状
5.6.1LW区位置
5.6.2张家坡组地层划分
5.6.3LW区张家坡组沉积相
5.6.4储层特征
5.6.5分布特征
6渭河盆地地热水溶氦气
6.1地热水溶氦气地质概况
6.1.1氦气气源
6.1.2储集层
6.2富集成藏因素
6.2.1富集特征
6.2.2氦气运移
6.2.3氦气的保存条件
6.2.4氦气成藏类型
6.3分布特征
6.3.1西安-长安氦气有利区
6.3.2蓝田氦气有利区
6.3.3两华氦气有利区
6.4资源潜力
6.4.1含氦水溶气计算法
6.4.2铀放射性衰变计算法
6.5提纯、提浓技术应用
6.5.1吸收法
6.5.2选择吸附法
6.5.3化学反应法
6.5.4薄膜扩散法
6.5.5深冷法
6.5.6工艺优选
6.6地热水溶氦气开发经济性评价
6.6.1基本数据
6.6.2投资估算
6.6.3供暖收入
6.6.4生产经营成本
6.6.5财务分析
6.6.6氦气工业含量讨论
6.7地热水溶氦气可开发资源量探讨
6.7.1氦气有利区的氦气资源量
6.7.2氦气实际产能
7渭河盆地“一热两气”综合利用
7.1“一热两气”资源分布特点
7.1.1有利区的确定
7.1.2资源纵向叠置
7.1.3平面上相互重合
7.2产业政策研究
7.2.1相关政策
7.2.2政策带来的有利效应
7.2.3存在问题
7.2.4应对策略
7.3综合利用方法及途径
7.3.1地热热电联产
7.3.2地热三联供
7.3.3地热水溶气综合利用
7.4经济社会效益评价
7.4.1经济效益
7.4.2环境效益
7.4.3国防安全
7.4.4拉动就业
7.5“一热两气”发展前景展望
7.5.1资源赋存优越
7.5.2市场机遇广阔
7.5.3政策环境良好
8结论与建议
8.1结论
8.2“一热两气”开发利用存在的问题与建议
8.3加快推进“一热两气”规模化开发进程的保障措施
参考文献
后记
彩图目录
序
前言
1 研究背景 1
1.1 经济、环境及区域能源需求 1
1.1.1 经济发展进入新常态 1
1.1.2 经济发展与环境的矛盾日益突出 1
1.1.3 区域能源需求失衡 2
1.2 我国主要盆地及其油气资源勘探情况 4
1.3 渭河盆地基本概况 6
1.3.1 地理位置 6
1.3.2 地质背景及地形地貌 7
1.3.3 经济状况及产业结构 7
1.4 渭河盆地“一热两气”资源勘探开发现状 8
1.4.1 地热开发初具规模 8
1.4.2 地热水溶气的勘探发现 9
1.4.3 地热水溶氦气研究不断深入 9
1.5 渭河盆地“一热两气”资源勘探开发的重要作用 12
1.5.1 缓解区域发展与环境日益凸显的矛盾 12
1.5.2 保障区域能源供给安全 12
1.5.3 促进建立新的循环经济模式 13
1.5.4 加快区域经济发展 13
1.5.5 培育核心技术竞争力 14
2 地热及水溶气开发利用概述 15
2.1 地热资源开发利用 15
2.1.1 全球地热资源分布 15
2.1.2 全球地热资源利用 16
2.1.3 国外主要国家地热资源开发利用 17
2.1.4 国内地热资源开发利用 18
2.2 地热水溶气勘探开发 21
2.2.1 世界水溶气资源量分布 21
2.2.2 国外主要国家水溶气资源开发利用 21
2.2.3 国内水溶气勘探开发 23
2.3 氦气资源勘探开发 24
2.3.1 氦气资源主要应用领域 24
2.3.2 世界氦气资源量分布 25
2.3.3 全球氦气资源开发与利用 26
2.3.4 国内氦气勘探与开发 27
3 渭河盆地区域地质特征 29
3.1 构造特征 29
3.1.1 构造位置 29
3.1.2 构造单元划分 30
3.1.3 断层构造 32
3.2 地层特征 39
3.2.1 太古界 41
3.2.2 元古界 41
3.2.3 古生界 41
3.2.4 中生界 42
3.2.5 新生界 42
3.3 沉积特征 47
3.3.1 沉积相模式 47
3.3.2 始新世红河组 49
3.3.3 渐新世白鹿塬组 49
3.3.4 中新统高陵群 49
3.3.5 上新统蓝田 -灞河组 50
3.3.6 上新统张家坡组 51
3.3.7 第四系下更新统三门组 52
3.3.8 第四系中 -晚更新统秦川群 53
3.4 渭河盆地演化 53
3.4.1 盆地基底演化 53
3.4.2 盆地盖层演化 55
3.4.3 莫霍面上隆形成机制 59
4 渭河盆地地热资源 61
4.1 地热地质概况 61
4.1.1 地热源 61
4.1.2 各层地热水化学特征 64
4.1.3 热储层特征 67
4.1.4 地热水分布及特征 70
4.1.5 储热隔层特征 72
4.1.6 地温场特征 74
4.2 地热系统分类 76
4.2.1 根据地质环境和热量传递方式分类 76
4.2.2 根据地下热能的赋存形式分类 78
4.3 地热富集成藏控制要素 81
4.3.1 断层是地热垂向运移通道 81
4.3.2 沉积相控制储热砂体发育 81
4.3.3 砂体厚度直接控制地热的富集和产能 82
4.4 资源潜力 83
4.5 地热的开发技术 83
4.5.1 地热井成井工艺 83
4.5.2 浅层地热开发技术 90
4.5.3 尾水回灌 92
4.5.4 地热附加资源的开发 94
4.6 地热发电 95
4.6.1 地热蒸汽发电 95
4.6.2 地下热水发电 96
4.6.3 联合循环发电 96
4.6.4 利用地下热岩石发电 97
5 渭河盆地地热水溶气 98
5.1 油气地质概况 98
5.1.1 烃源岩 98
5.1.2 储层 101
5.1.3 盖层 103
5.1.4 圈闭 104
5.1.5 保存条件 108
5.2 分布特征 109
5.2.1 水溶气与温度、压力、矿化度的关系 109
5.2.2 水溶气运移和赋存状态 111
5.2.3 生储盖组合 111
5.2.4 纵向分布特点 112
5.2.5 水溶气平面分布特点 112
5.3 生物气形成机制 112
5.3.1 有利的生物菌群 112
5.3.2 各温度阶段对甲烷菌的影响 113
5.3.3 盐度对生物气生成的影响 115
5.3.4 地层水化学性质 116
5.3.5 地层沉积速率 116
5.4 资源潜力 117
5.4.1 地质类比法 117
5.4.2 圈闭地质分析法（圈闭加和法） 118
5.4.3 体积计算法 120
5.5 开发技术 121
5.5.1 钻井 121
5.5.2 完井 122
5.5.3 试井 123
5.5.4 井下作业 126
5.5.5 地面集输 133
5.6 水溶气开发现状 134
5.6.1 LW区位置 134
5.6.2 张家坡组地层划分 134
5.6.3 LW区张家坡组沉积相 137
5.6.4 储层特征 139
5.6.5 分布特征 145
6 渭河盆地地热水溶氦气 147
6.1 地热水溶氦气地质概况 147
6.1.1 氦气气源 147
6.1.2 储集层 150
6.2 富集成藏因素 151
6.2.1 富集特征 151
6.2.2 氦气运移 151
6.2.3 氦气的保存条件 152
6.2.4 氦气成藏类型 153
6.3 分布特征 154
6.3.1 西安-长安氦气有利区 154
6.3.2 蓝田氦气有利区 155
6.3.3 两华氦气有利区 155
6.4 资源潜力 155
6.4.1 含氦水溶气计算法 155
6.4.2 铀放射性衰变计算法 155
6.5 提纯、提浓技术应用 156
6.5.1 吸收法 156
6.5.2 选择吸附法 156
6.5.3 化学反应法 157
6.5.4 薄膜扩散法 158
6.5.5 深冷法 159
6.5.6 工艺优选 160
6.6 地热水溶氦气开发经济性评价 161
6.6.1 基本数据 161
6.6.2 投资估算 161
6.6.3 供暖收入 161
6.6.4 生产经营成本 162
6.6.5 财务分析 162
6.6.6 氦气工业含量讨论 162
6.7 地热水溶氦气可开发资源量探讨 163
6.7.1 氦气有利区的氦气资源量 163
6.7.2 氦气实际产能 164
7 渭河盆地“一热两气”综合利用 165
7.1 “一热两气”资源分布特点 165
7.1.1 有利区的确定 165
7.1.2 资源纵向叠置 165
7.1.3 平面上相互重合 166
7.2 产业政策研究 169
7.2.1 相关政策 169
7.2.2 政策带来的有利效应 174
7.2.3 存在问题 175
7.2.4 应对策略 177
7.3 综合利用方法及途径 180
7.3.1 地热热电联产 181
7.3.2 地热三联供 184
7.3.3 地热水溶气综合利用 187
7.4 经济社会效益评价 191
7.4.1 经济效益 191
7.4.2 环境效益 201
7.4.3 国防安全 203
7.4.4 拉动就业 203
7.5 “一热两气”发展前景展望 204
7.5.1 资源赋存优越 204
7.5.2 市场机遇广阔 204
7.5.3 政策环境良好 205
8 结论与建议 206
8.1 结论 206
8.2 “一热两气”开发利用存在的问题与建议 209
8.3 加快推进“一热两气”规模化开发进程的保障措施 210
参考文献 213
后记 217
彩图

本书以渭河盆地“一热两气”资源(地热、水溶气、水溶氦气)三种重要资源为主线，运用文献分析研究、实地调研、定性与定量相结合、区域研究、综合研究的研究方法，系统梳理了近年来渭河盆地以及相似地区三种资源地质、开发、应用、经济等大量文献资料，在探讨三类资源形成的大