馆陶组热储层为城区主采热储层之一，热储层呈层状展布，含水层岩性以中粗砂岩、含砾粗砂岩为主。热储层顶界埋深为900～1100m，底界埋深1200～1400m，厚度300～400m，钻孔揭露砂岩累计厚度100m左右，孔隙度30%左右。热储层地热水温度为45℃～53.5℃；单井涌水量502.82m3/d（聊大地热井）。

（2）古近系东营组热储层东营组热储层为城区主采热储层之一，岩性为砂岩、泥岩的交互沉积，底界埋深1600～1700m（昌润金地热井1606.67m未揭穿），揭露最大厚度238.26m（鑫城地热井），砂岩累计厚度115m左右，孔隙度26%左右；单井涌水量979.20～1623.272m3/d。

2.2 盖层。

馆陶组热储盖层为其上的第四系和新近系明化镇组地层，总厚度940～1100m。东营组热储盖层为其上的馆陶组、明化镇组、第四系等。盖层岩性由多层粘性土、砂性土、砂层、泥岩及砂岩组成，隔热性能好，为良好的热储保温层。

2.3 热源及通道。

热源主要来自正常的地壳深部热流，以正常地温传导为主。另外，深部热流通过聊考断裂上涌也是重要的增温热源；同时，聊考断裂活动产生的热能也是补给热源之一。聊百大与聊大地热井取水层位相当，出水口温度低5℃，昌润金地热井与美景地热井取水层位相当，出水口温度低2℃～3℃，为聊考断裂沟通深部热源的佐证。

新近系馆陶组热储层和古近系东营组热储层地热水以缓慢径流补给为主，据同位素分析地热水来自大气降水，从西、西南部经缓慢径流补给本区。

3 地热水质特征。

（1）地热水水化学特征。

聊大、聊百大地热井开采层位为新近系馆陶组，其地热水水化学特征：地热水矿化度为8283.42mg/L、3969.6 mg/L，属咸水；pH值为7.3、7.9，属中性水；总硬度（以CaCO3计）为1349.40 mg/L，398.66 mg/L，属极硬水、硬水；水化学类型均属Cl?SO4-Na、SO4?Cl-Na型水。

美景、鑫城、昌润金地热井开采层位为新近系馆陶组和古近系东营组混合地热水资源，其地热水水化学特征为：地热水矿化度为5035.87～10120.76mg/L，属咸水-盐水；总硬度为718.06～1496.61mg/L，属极硬水；水化学类型属Cl?SO4-Na型、Cl-Na型水。

（2）有益的组份或离子地热水中含有多种对人体有益的组分或离子，其中馆陶组地热水中锶含量已达到命名矿水浓度（聊大地热井），偏硅酸、碘含量达到矿水浓度，偏硼酸、氟含量达到了有医疗价值浓度，聊百大地热井有益组份或离子浓度远低于聊大地热井。

馆陶组与东营组热储混合开采的美景地热井锶?碘含量达到命名矿水浓度。溴?偏硅酸达到矿水浓度，偏硼酸达到有医疗价值浓度。昌润金与鑫城地热井有益组分或离子含量相近，碘、偏硼酸、偏硅酸达到矿水浓度，还含有其它有益组分或离子。

（3）离子的分布特征。

馆陶组与东营组热储混合开采时，靠近聊考断裂地热井水化学类型简单，为Cl-Na型（美景地热井），远离聊考断裂为Cl?SO4-Na型（昌润金、鑫城地热井）。地热水中有益组份或离子浓度亦显示靠近聊考断裂浓度值高。如馆陶组热储锶（聊大地热井）、馆陶组与东营组混合热储锶?

碘（美景地热井）含量达到命名矿水浓度。为聊考断裂传导深部热、液及有益组分或离子的有力佐证。

4 可采资源量。

（1）地热资源可开采量估算。

根据美景、昌润金、鑫城地热井对馆陶组和东营组热储混合开采估算的单位面积可利用的地热资源量为2.7448×109～5.080×109J/m2，平均4.0437×109J/m2，聊城市城区面积以54.31km2进行估算，聊城市城区可开采地热资源量为2.196×1014kJ，折合标准煤750.40×104t。

（2）地热水可开采量估算。

根据美景、鑫城、昌润等地热井抽水试验资料，降深20m时的地热水允许开采量为987.84～1623.27m3/d，平均单井允许开采量为1287.66m3/d[2]

；地热井合理井距为1785.2～2489.92m，平均为2217.6m。估算可布设地热井14眼，城区地热水可开采量为1.803×104m3/d，合658.1×104m3/a。

5 地热资源开发利用的几点建议。

（1）地热资源勘查。

聊城市城区地热资源主要赋存于新近系馆陶组和古近系东营组砂岩中，并与泥岩互层，断裂构造会破坏其连续性，降低含水性能，因此在地热井布设时应尽可能地避开断裂构造。

（2）地热资源开发。

地热资源开采时应根据对水温的要求不同，分层、分段开采地热水。合理布设地热井，严控单井允许开采量。

（3）地热水综合利用。

根据地热水水温综合梯级利用地热资源，充分发挥地热水的价值。以美景地热井为例，抽取的地热水（56℃～58℃）经处理后进行供暖，供暖回水（42℃左右）进行洗浴，洗浴废水（<35℃）用来冲洗马桶等。

地热水除用于供暖、洗浴外，经适当处理后还可用于热带鱼养殖、温室花卉种植、灌溉等。

（4）地热资源保护。

地热水资源并不是取之不尽用之不竭的，不合理开采，很容易破坏热储层，且难以恢复，并诱发次生灾害。

在利用地热资源造福人类的同时还要注重对其进行保护，控制开采量、进行回灌是保护地热资源比较有效的方法。

6 结论。

（1）聊城市城区开发利用的地热资源为聊考断裂以西的新近系馆陶组和古近系东营组热储层。馆陶组热储温度45℃～50℃，矿化度2.97～8.23g/L，单井涌水量502.82m3/d，水化学类型为Cl?SO4-Na。馆陶组与东营组混合热储温度51℃～58℃，矿化度5.05～10.12g/L，单井涌水量979.20～1623.272m3/d，水化学类型Cl?SO4-Na型、Cl-Na型水。

（2）聊考断裂沟通了深部热源，开采层位相同时，从聊考断裂向西水温逐渐降低，地热水中Sr、I等有益元素含量降低，水化学类型变复杂。

（3）新近系馆陶组和古近系东营组热储补给非常缓慢，开采利用时应合理布设井位、控制单井开采量，有条件时应进行回灌补源，防止过量开采造成热储层不可逆转的恶化，避免次生灾害的发生。

（4）地热资源十分宝贵，开采的地热水尽可能地进行综合梯级利用，充分发挥地热水价值，服务于经济及工农业发展，造福地方人民。

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产品关键词：地源热泵测温，地埋管测温，浅层地温在线监测系统，分布式地温监测系统

此款系统专门为地源热泵生产企业，新能源技术安装公司，地热井钻探公司以及节能环保产业等单位设计，通过连接我司单总线地热电缆，以及单通道或多通道485接口采集器，可对接到贵司单位的软件系统。欢迎各类单位以及经销商详询！此款设备支持贴牌，具体价格按量定制。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统【产品介绍】

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的测温电缆设计方法，单总线测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

采集服务器通过总线将现场与温度采集模块相连，温度采集模块通过单总线将各温度传感器采集到的数据发到总线上。每个采集模块可以连接内置1-60个温度传感器的测温电缆相连。本方案可以对大型试验场进行温度实时监测，支持180口井或测温电缆及1500点以上的观测井温度在线监测。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统：

1. 地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2. U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究，埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

竖直地埋管地源热泵温度测量系统，主要是一套先进的基于现场总线和数字传感器技术的在线监测及分析系统。它能有对地源热泵换热井进行实时温度监测并保存数据，为优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。

二、RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统本系统的重要特点：

１．结构简单，一根总线可以挂接1-60根传感器，总线采用三线制，所有的传感器就灯泡一样，可以直接挂在总线上．

２．总线距离长．采用强驱动模块，普通线，可以轻松测量500米深井.

３．的深井土壤检测传感器，防护等级达到ＩＰ６８，可耐压力高达5Mpa.

４．定制的防水抗拉电缆，增强了系统的稳定性和可靠特点总结：高性价格比，根据不同的需求，比你想象的*．

针对U型管口径小的问题，本系统是传统铂电阻测温系统理想的替代品. 可应用于：

１.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2.U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

本系统技术参数：支持传感器：18B20高精度深井水温数字传感器，测井深：1000米，传感器耐压能力：5Mpa ,配置设备：远距离温度采集模块＋测井电缆＋传感器，

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统系统功能：

1、温度在线监测

2、报警功能

3、数据存储

4、定时保存设置

5、历史数据报表打印

6、历史曲线查询等功能。

【技术参数】

1、温度测量范围：-10℃ ～ +100℃

2、温度精度：正负0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采样点数：小于128

5、巡检周期：小于3s（可设置）

6、传输技术： RS485、RF(射频技术)、GPRS

7、测点线长：小于350米

8、供电方式： AC220V /内置锂电池可供电1-3年

9、工作温度： -30℃ ～ +80℃

10、工作湿度：小于90%RH

11、电缆防护等级：IP66

使用注意事项：

防水感温电缆经测试与检测，具备一定的防水和耐水压能力，使用时，请按以下方法操作与使用：
1．使用时，建议将感温电缆置于U形管内以方便后期维护。
若置与U形管外，请小心操作，做好电缆防护，防止在安装过程中电缆被划伤，以保持电缆的耐水压能力和使用寿命。
2. 电缆中不锈钢体为传感器所在位置，因温度为缓慢变化量，正常使用时，请等待测物热平衡后再进行测量。
3. 电缆采用三线制总线方式，红色为电源正，建议电源为3-5V DC，黑色为电源负，兰色为信号线。请严格按照此说明接线操作。
4. 系统理论上支持180个节点，实际使用应该限制在150个节点以内。
5.系统具备一定的纠错能力，但总线不能短路。
6. 系统供电，当总线距离在200米以内，则可以采用DC9V给现场模块供电，当距离在500米之内，可以采用DC12V给系统供电。

【北京鸿鸥成运仪器设备有限公司提供定制各个领域用的测温线缆产品介绍】

由北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出的地源热泵温度场测控系统，硬件采取先进的ARM技术；上位机软件使用编程语言技术设计，富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户距离进行封装。目前该系统广泛应用于地源热泵地埋管、地源热泵温度场检测、地源热泵地埋换热井、地源热泵竖井及地源热泵温度场系统进行地温监测，本系统的可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

地源热泵诊断中土壤温度的监测方法：

为了实现地源热泵系统的诊断，必须首先制定保证系统正常运行的合理的标准。在系统的设计阶段，地下土壤温度的初始值是一个重要的依据参数，它也是在系统运行过程中可能产生变化的参数。如果在一个或几个空调采暖周期（一般一个空调采暖周期为1年）后，系统的取热和放热严重不平衡，则这个初始温度会有较大的变化，将会大大降低系统的运行效率。所以设计选用土壤温度变化曲线作为诊断系统是否正常的标准。
　　首先对地源热泵系统所控制的建筑物进行全年动态能耗分析，即输入建筑物的条件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、围护结构材料和房间功能等条件，计算出该区域全年供暖、制冷的负荷，我们根据该负荷，选择合适的系统配置，即地埋管数量以及必要的辅助冷热源，并动态模拟计算地源热泵植筋加固系统运行过程中土壤温度的变化情况，得到初始土壤温度标准曲线。采用满足土壤温度基本平衡要求的运行方案运行，同时系统实时监测土壤温度变化情况，即依靠埋置在地下的测温传感器监测土壤的温度，并且将测得的温度传递给地源热泵系统。

浅层地温能监测系统概况：

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇，对建筑物进行供热和供冷，在埋地管换热器设计中，土壤的导热系数是很重要的参数，而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地源热泵地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的地源热泵测温电缆设计方法，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的数字总线式测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

为方便研究土壤、水质等环境对空调换热井能效等方面的可靠研究或温度测量，目前地源热泵地埋管测温电缆对于地埋换热井，有口径小，深度较深等特点的测温方式,如果测量地下120米的地源热泵井，要放12路线PT100传感器。12根测温线缆若平均放置，即10米放一个探头，则所需线材要1500米，在井上需配置一个至少12通道的巡检仪，若需接入电脑进行温度实时记录，该巡检仪要有RS232或RS485功能,根据以上成本估计，这口井进行地热测温至少成本在8000元，虽然选择高精度的PT100可提高系统的测温精度，但对模拟量数据采集，提供精度的有效办法是提供仪器的AD转换器的位数，即提供巡检仪的测量精度，若能够在长距离测温的条件下进行多点测温，能够做到0.5度的精度，则是非常不容易。针对这一需求，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出“数字总线式地源热泵地埋管测温电缆"及相应系统。矿井深部地温监测，地源热泵温度监测研究，地源热泵温度测量系统，浅层地热测温系统。

地源热泵数字总线测温线缆与传统测温电缆对比分析：
传统的温度检测以热敏电阻、PT100或PT1000作为温度敏感元件，因其是模拟量，要对温度进行采集，若需较高精度，需要选择12位或以上的AD转换及信号处理电路，近距离时，其精度及可靠性受环境影响不大，但当大于30米距离传输时，宜采用三线制测方式，并需定期对温度进行校正。当进行多点采集时，需每个测温点放置一根电缆，因电阻作为模拟量及相互之间的干扰，其温度测量的准确度、系统的精度差，会受环境及时间的影响较大。模块量传感器在工作过程中都是以模拟信号的形式存在，而检测的环境往往存在电场、磁场等不确定因素，这些因素会对电信号产生较大的干扰，从而影响传感器实际的测量精度和系统的稳定性，每年需要进行校准，因而它们的使用有很大的局限性。

北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的总线式数字温度传感器，具有防水、防腐蚀、抗拉、耐磨的特性，总线式数字温度传感器采用测温芯片作为感应元件，感应元件位于传感器头部，传感器的精度和稳定性决定于美国进口测温芯片的特性及精度级别，无需校正，因数据传输采用总线方式，总线电缆或传感器外径可做得很小，直径不大于12mm,且线路长短不会对传感器精度造成任何影响。这是传统热电阻测温系统*的优势。所以数字总线式测温电缆是地源热泵地埋管管测温、地温能深井和地层温度监测理想的设备。数字总线式数据传感器本身自带12位高精度数据转换器和现场总线管理器，直接将温度数据转换成适合远距离传输的数字信号，而每个传感器本身都有唯的识别ID，所以很多传感器可以直接挂接在总线上，从而实现一根电缆检测很多温度点的功能。

地源热泵大数据监控平台建设

一、系统介绍

1、建设自动监测监测平台，可监测大楼内室内温度；热泵机组空调侧和地源侧温度、

压力、流量；系统空调侧和地源侧温度、压力、流量；热泵机组和水泵的电压、电流、功率、

电量等参数；地温场的变化等，实现热泵机组运行情况 24 小时实时监测，异常情况预

警，做到真正的无人值守。可对热泵系统的长期运行稳定性、系统对地温场的影响以及能效

比等进行综合的科学评价，为进一步示范推广与系统优化的工作提供数据指导依据。

具体测量要求如下：

1）各热泵机组实时运行情况；

2）室内温度监测数据及变化曲线；

3）室外环境温度数据及变化曲线；

4）机房内空调侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

5）机房内地埋管侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

6）机房内用电设备的电流、电压、功率、电能等监测数据及变化曲线；

7）地温场内不同深度的地温监测数据及变化曲线；

8）能耗综合分析、系统 COP 分析以及系统节能量的评价分析。

2、自动监测平台建成以后可以对已经安装自动监测设备的地热井实施自动监测的数据分

析展示，可实现地热井和回灌井的水位、水温、流量实施传输分析，并可实现数据异常情况预

警，做到实时监管，有地热井运行的稳定性。

1）开采水量及回水水量的流量监测及变化曲线；

2）开采水温及回水水温的温度监测及变化曲线；

3）开采井井内水位监测及变化曲线；

聊城市城区地热地质特征与地热资源开发利用

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