浅析地热回灌水温度对允许可开采量的影响——以运城市盐湖区地热回灌为例

文章通过分析运城市盐湖区地热回灌试验,对比采暖期与非采暖期的试验数据,探讨了地热回灌技术对地热可采量计算和评价的影响,发现地热回灌水温度严重影响地热允许可开采量的评价结果,为地热可持续发展提供数据基础。

通辽市科左中旗保康镇地热回灌供暖系统节能效益分析

地热回灌供暖系统作为一种新型供暖技术,具有显著的环境效益,内蒙古自治区拥有丰富的地热资源,但地热资源的开发尚处于勘探阶段,还未进行规模利用。本文依托通辽地区科左中旗保康镇水热型地热开发利用与保护示范研究专题,分析了供暖系统为期144 d的运行数据,总结了运行经验,对节能效应进行了评价,为区内类似地区的地热回灌供暖开发利用提供一些经验。

国内外地热回灌发展现状及启示

地热尾水回灌是维持地热资源可持续开采和预防地面沉降等地质环境问题的有效措施,对于各类正在开采的地热储层都具有重要意义,是决定地热能开发成败的关键因素。但地热回灌过程中可能引起生产井采出液温度降低、回灌井结垢和腐蚀、砂岩热储回灌井井筒和周围热储堵塞等问题,使得回灌效率降低,影响热储生产能力。为更好地解决地热尾水回灌问题,以国内外地热尾水回灌现状为出发点,调研了常见的回灌技术,分析了尾水回灌面临的主要问题和影响因素,并提出4点建议:(1)加强对地热储层研究,提高开发方式和热储的匹配度;(2)合理进行回灌设计,确保回灌系统的长时间平稳运行;(3)设置动态监测系统,作为后期开发的参考;(4)对回灌技术进行创新研发,提高尾水回灌量,实现经济上的最大化。这对降低地热尾水回灌难度,提高地热能的利用率,促进地热资源可持续开发具有重要意义。

地热回灌井间压差补偿对回灌效率影响的分析

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减至250m时地热流体的温度和压力变化。结果表明:随着井距的逐渐减小,开采井压力略有上升;当采灌井的间距由700m逐步减小至500m时,地热流体温度无明显变化;而当井距进一步缩小至250m时,发生热突破,地热流体温度在3～5a后出现明显下降。因此,综合考虑对井回灌压力补偿作用和温度场的影响,提出孔隙型热储地热采灌井的间距不宜小于500m。

天津地热回灌试验分析及存在问题

在分析天津地区地热地质背景、地热资源赋存条件的基础上,结合地热回灌试验历程及目的,划分了回灌阶段,研究了不同热储层回灌水温度、压力、回灌方式对地层吸水能力的影响和回灌条件下热储层水文地质条件的变化,并对存在问题和发展前景进行了分析和探讨,为下一步工作的开展积累了丰富的资料.研究表明,在天津实施地热回灌开采是可行的,它对延长地热开发寿命、改善生存环境、保持资源的循环利用是非常有效的.

新近系砂岩地热回灌堵塞问题的探讨

结合目前国内外普遍存在的砂岩地层回灌效率低的问题,文章剖析砂岩地层容易发生堵塞的地质构造特性,以及在回灌中由于水敏、速敏等作用引起储层物性变化,固体颗粒逐渐沉淀或被捕获,堵塞孔隙,渗流阻力增大,渗透率降低,使地热流体回灌能力减弱;分析当热储层的孔隙度一定时,不同基质颗粒的粒径成为影响地热流体产能和回灌的主要因素。总结目前在砂岩地层中常见堵塞的类型、成因分析以及解决各类堵塞的方法。

地热回灌的发展现状

地热回灌是一种避免地热废水直接排放引起的热污染和化学污染的措施,并对维持热储压力,保证地热田的开采技术条件具有重要的作用。目前回灌已经成为世界范围内数十个重要的地热田生产运行中的一项日常工作,在美国、新西兰、冰岛、意大利、法国、日本、罗马尼亚、丹麦、菲律宾和萨尔瓦多等十多个国家得到了广泛的应用。在国内,北京、天津的地热回灌也已经有了良好的开端。回灌是地热田管理中最为复杂的一项技术,为了避免因回灌而引起热储冷却,需要进行回灌试验和示踪试验,并在回灌过程进行全面的监测工作。

地热回灌条件下单井开采权益保护半径的计算

根据假设条件:(1)除了抽取和回灌的热量外,系统与外界没有能量交换;(2)开采100年,消耗15%左右地热储量;(3)回灌未发生热突破且抽水井井口温度与热储层回灌前温度一致。推导出回灌条件下单井开采权益保护半径的计算公式。并以深泽县为例进行了计算,对比回灌条件下和无回灌条件下的单井开采权益保护半径和面积的计算结果。

奥陶系热储层地热回灌显著成效及实例分析

一、天津市奥陶系热储层开采利用状况及回灌现状奥陶系热储层主要在天津宝坻周良庄、宁河、市区、静海及东丽一大港等地呈带状或块状分布，热储顶板埋深在各地差别较大。该热储层地热井相对较少、开发利用的强度不大，主要是由于该层热流体部分地区水质较差，不适宜于生活用水。同时，较强的腐蚀性对供热管道及设备影响较大，且该热储层各地单位涌水量不均一，有些地区地热井出水量偏低。

注采井间裂缝对地热回灌的影响研究

天然裂缝和压裂诱导裂缝是地热储层主要的储集空间和流体渗流通道,是影响含裂缝热储资源可持续利用的关键因素。文章考虑渗流对地热储层传热过程的影响,建立了含裂缝地热储层的渗流-传热弱耦合模型,并结合"一采一灌"的对井注采模式,分析了裂缝的倾角、长度、宽度等特征参数对地热储层渗流场、温度场的影响。分析结果表明:裂缝的倾角、长度、宽度等特征参数对生产井热突破现象影响较大,裂缝的倾角越小,长度、宽度越大,生产井越容易产生热突破,且当裂缝处于注、采井连线上时,热突破的速度最快;当裂缝的各特征参数一定时,通过优化注、采井与裂缝之间的方位关系,可以延缓生产井的热突破进程。

东营市中心城区地热田地热回灌可行性分析

利用东营市中心城区鲁班公寓的地热生产井,对新近纪馆陶组和古近纪东营组热储层进行了自然压力条件下的异层和同层回灌试验。结果表明,回灌量与水头升高呈正相关关系,单位回灌量与水头升高呈负相关关系,馆陶组东热2井回灌能力为东营组东热5井的3倍左右。通过对该地热田热储地质条件、回灌能力及地热水开采潜力的分析,认为目前条件下东营城区还不适宜全面推行地热回灌。

地热回灌井回灌效果降低原因分析及解决办法

本文从回灌井堵塞和回灌井间压力差补偿两方面对地热回灌井回灌效果降低原因进行了分析,并提出了有效的解决办法。

地热回灌防腐过滤器及配套技术试验

利用专题立项开凿的地热生产井和地热回灌井,对第三纪孔隙型热储层进行了加压条件下的对井同层回灌试验。通过研发地热回灌防腐过滤器及配套技术,解决了先前在回灌过程中由各种物理、化学和生物因素引起的堵塞,导致回灌量减小、回灌井早期丧失回灌能力这一技术难题。

西安三桥地区地热回灌井数值模拟研究

西安市三桥地区地热回灌井模拟区面积约25.99 km^2,地面平均标高约400 m。为预测该地区回灌井成井后在回灌条件下井区温度场和渗流场的变化,分析地热回灌井周围的地热资源情况,为合理开发利用模拟区地下热水资源提供依据,建立地热回灌井的温度场和渗流场的三维数值模型,通过对初始温度场和初始渗流场进行确定,在不开采情况下模拟了回灌水温43℃和18℃以及回灌量50 m^3/h和80 m^3/h四种情况下连续回灌的情况,通过模拟计算,得到第五年末的渗流场和温度场。从第五年末的模拟结果来看,目的层的地热回灌在四种不同的回灌条件下,对同一热储层的影响局限于0.8 km范围之内,实施回灌五年后,目的层的地热回灌对同一热储层的影响局限于0.8 km范围之内,回灌目的层的渗流场的变化是显著的。本次预测属单井回灌模拟,受实际开采条件限制,其预测结果虽可能与实际情况有所出入,但可对未来进一步完善多井开采与回灌模拟预测提供宝贵经验。为合理开发利用模拟区地下热水资源提供依据。

地热回灌系统水结垢预测

地热回灌是实现地热能可持续利用的最有效手段。然而,在地热回灌过程中,会有多种因素影响回灌效果,化学堵塞便是普遍存在的影响因素。地热水由于压力和温度的变化,某种矿物成分因过饱和而产生沉淀进而堵塞孔隙喉道导致回灌量衰减。本文根据陕西宾馆于2011年进行的回灌试验,利用水化学分析及结垢预测软件来分析水化学成分和矿物饱和指数(SI),检验矿物溶解或沉淀的可能性。据预测结果,对地热回灌水进行预处理再回灌,提高回灌效率。

天津攻克孔隙型地热回灌技术难题

不久前，天津地热勘查开发设计院在滨海新区选取三处地热利用系统进行孔隙型热储地热回灌井建设，回灌量和回灌持续性都实现了历史性突破，标志着孔隙型热储回灌技术这一世界性难题的攻克。

河北省地矿局第三水文工程地质大队打造地热回灌“深州模式”

河北省地矿局第三水文地质大队作为河北省唯一一家拥有地热回灌技术专利和回灌技术标准的专业权威机构,已多次在衡水地区开展回灌工程研究,并达到国内领先水平。2017年以来,水文三队多次对深州市地热开发企业进行了地热尾水回灌技术指导,协助主管部门对供暖地热井进行资源整合、统筹利用,建立地热资源开发利用动态监测平台,为每眼开采井配备了回灌井,实现了对地热井水位、水温、水量及回灌情况的时时监测,为深州市地热打造了具有前瞻性、实效性的地热“深州模式”。

河北省地矿局第三水文工程地质大队参与编写的《地热回灌技术要求》发布实施

由河北省地热资源研究所(河北省地矿局第三水文工程地质大队)主要参与编写的“中华人民共和国能源行业标准《地热回灌技术要求》(NB/T 10099—2018)”于2019年3月1日正式实施.

山东省内首个浅层地热回灌试点项目启动

近日，山东省首个浅层地热回灌试点项目在平原县桃园街道办事处魏庄社区启动建设。