干热岩作为地热资源的一种,具有储量丰富,贮存热能集中的特点。我国对于干热岩的研究起步较晚,现有的工作大多停留在理论阶段,以勘探和评价为主。松辽盆地是我国著名的大型陆相含油气盆地,具有丰富的油气和地热资源。松辽盆地北部地热资源经过多年的研究,取得了丰富的成果,但是以往的研究工作对象主要为中浅层的中低温地热资源,而对深部高温干热岩地热资源的研究很少。本文通过对高地温场背景下的沉积盆地深部干热岩地热资源进行研究,进一步完善了松辽盆地北部地热资源勘探开发理论。松辽盆地北部大地热流值为44.83～95.04mW/m2,高值区有两个,分别位于中央坳陷区南部以及中央坳陷区、东南隆起区和东北隆起区这三个一级构造带的交界处。松辽盆地北部地温梯度在垂向上呈现出随深度增加逐渐降低的趋势;地温梯度在平面上分布范围为2.0～6.0℃/100m,平均值为4.0℃/100m,从盆地中心向边缘逐渐降低,地温梯度高值区与大地热流高值区大致相符。研究区3km地温超过150℃的地区总面积约为1680km2,表明松辽盆地北部具有良好地热资源形成背景,是干热岩勘探的有利区。松辽盆地北部干热岩的分布相对比较集中,主要分布在研究区的中部、南部以及东南部,这些地区150℃等温面的埋深基本都在5km以内。松辽盆地北部干热岩的热源以深部的地幔热为主,约占60.2%,放射性元素生热主要集中在上地壳中,约占38.4%。干热岩中的热能的主要以热传导的形式从地幔中传导而来;在局部地区,由于岩石圈断裂、壳断裂及收敛于拆离带的铲式基底断层相互连通,为热对流提供了良好的通道,可以在局部形成以热对流为主的传递方式。松辽盆地北部干热岩的形成和分布主要受到深部壳幔结构的影响,断裂、岩浆活动、基底及盖层、水文地质条件对其形成和分布也有一定的影响。松松辽盆地北部3～10km范围内干热岩地热资源总量为2190.5 × 1020J,折合标准煤约为74507.3 × 108t。其中3～6km范围内干热岩地热资源总量为372.3 × 1020J,折合标准煤约为12663.1 ×108t。如果按2%开采率计算,3～6km松辽盆地北部干热岩地热资源可采总量为7.4×1020J,折合标准煤约为253.3×l08t,可见其储量是非常丰富的。松辽盆地北部干热岩地热资源储量丰度分布范围为1065.4～4783.5×1012kJ/km2,其中干热岩地热资源储量丰度≥4000×1012kJ/km2的地区总面积为3360km2,主要分布在朝阳沟阶地和大庆长垣南部。增强型地热系统是采用人工方法形成地热储层,从干热岩中开采热能的人工地热系统。在增强型地热系统人工热储层的建造中,水力激发也是目前应用最多的方法。本次研究将缝网压裂技术引入到增强型地热系统中,如果施工过程中净压力在数值上能达到水平主应力差值与抗张强度的和,那么就能在原始裂缝的基础上形成新裂缝,从而形成相互连通性非常好的缝网系统。通过对增强型地热系统进行数值模拟发现:当注入井定流量30kg/s,地层流体漏失率为25%,储层温度200℃时,生产井中流体的温度在0～13年内都处于稳定状态,为200℃;13年以后生产井中流体的温度开始降低,到第20年时生产井中流体的温度降温为145℃。20年内总计开采热量97.8×1012kJ,折算成标准煤约为33.2× 104t,可减排二氧化碳86.984×104t,二氧化硫0.283×104t,氮氧化物 2.456×104t。开采出来的地热水根据其温度高低可以划分为四个利用梯级:对于温度>90℃的地热水可以用来进行地热发电;温度为50～90℃的地热水可以用于建筑物冬季采暖,夏季空调,烘干等;温度为45～50℃的地热水可以作为温泉洗浴、以及居民生活用热水等;温度为25～45℃的地热水可以用于地热温室种植、水产养殖以及地热热泵等。论文研究表明,松辽盆地北部干热岩地热资源潜力巨大,利用增强型地热系统进行干热岩的开采是可行的,本次研究对今后松辽盆地北部深层干热岩地热资源的开发和利用有一定的指导和借鉴意义。