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地熱回灌方式及類型

點擊數:21132017-01-04 17:58:37 來源: 河北洋泉鉆井有限公司

地熱回灌是實現地熱資源可持續開發的有力措施,在世界各國已獲得廣泛應用,它對于地熱資源的保護、減少資源浪費、延長生產井壽命以及減少環境污染等方面均具有重要意義。

從地下熱水運移過程分析,回灌是開采的逆過程。地下熱水運移的前提條件是必須要有順暢的運移通道,回灌同樣也需要良好的運移通道。

按回灌井注水層位和開采井取水層位的熱儲結構及所處區域構造中的位置不同,將同層回灌分為斷裂型(A)、裂隙型(B)和孔隙型(C)三種類型。

斷裂型(A型):注水層為基巖熱儲層,位于斷裂帶附近,巖石破碎,裂隙發育,具有順暢的地下熱水運移通道。這種類型的回灌的回灌能力最強,可在不加壓的自然條件下進行回灌,且回灌效果明顯。

裂隙型(B型):注水層為基巖熱儲層,裂隙比較發育。這種類型的回灌在開始回灌時,由于含水層鹽堵、氣堵的影響,回灌不暢,效果不佳,但經過回揚疏通熱儲層后,回灌效果很好。

孔隙型(C型):注水層為新生代沉積盆地巨厚新生界的中、下部,地下水循環交替緩慢,如第四系、第三系熱儲層,其結構疏松,孔隙度較大,回灌水的運移是在相互連通的孔隙間進行的。這種類型的回灌初期比較順暢,后期由于濾水管及其周圍的熱儲層的物理和化學堵塞,回灌能力不斷衰減,需要定期回揚。

回灌時應盡量提高回灌能力,以達到回灌目的。按回灌井注水層位和開采井取水層位的熱儲結構及在區域構造中所處的位置不同,將異層回灌分為孔隙—斷裂型(CA型)、孔隙—裂隙型(CB型)、裂隙—斷裂型(BA型)、裂隙—裂隙型(BB型)和斷裂—斷裂型(AA型)五種類型。

孔隙—斷裂型(CA型):開采井的取水層為第三系熱儲層,結構疏松,回灌井的注水層為基巖熱儲層,位于斷裂帶附近,巖石破碎,裂隙發育,具有順暢的地下熱水運移通道。

孔隙—裂隙型(CB型):開采井的取水層為新生代沉積盆地巨厚新生界的中、下部,結構疏松,回灌井的注水層為基巖熱儲層,裂隙比較發育。

裂隙—斷裂型(BA型):開采井的取水層為基巖熱儲層,裂隙比較發育,回灌井的注水層為基巖熱儲層,位于斷裂帶附近,巖石破碎,裂隙發育,具有順暢的地下熱水運移通道。

裂隙—裂隙型(BB型):開采井的取水層和回灌井的注水層都為基巖熱儲層,裂隙比較發育,所不同的是兩個井取水層位為不同的熱儲層。

斷裂—斷裂型(AA型):開采井的取水層和回灌井的注水層都為基巖熱儲層,位于斷裂帶附近,巖石破碎,裂隙發育,具有順暢的地下熱水運移通道。所不同的是兩個井的目的層不是同一熱儲層。

選擇回灌類型的原則是能進行同層回灌的則進行同層回灌,在無條件進行同層回灌時,則進行異層回灌。因為異層回灌時回灌水流經不同類型的熱儲層會使水質發生改變,可能會對水源造成污染。

目前,采用的地熱回灌模式有:同層對井回灌、異層對井回灌與同層兩采一灌。同層對井回灌是指回灌井的注水層與開采井的取水層位于同一熱儲層位。這種模式的使用主要是為了補充形同熱儲層的水源,將相同地層的水位變化限制在一定的范圍內。異層對井回灌是指回灌井的注水層與開采井的取水層不位于同一熱儲層位。當開采層位回灌非常困難時(如第三系的回灌),長采用這種模式。同層兩采一灌是指在同一熱儲層位上開設兩眼開采井與一眼回灌井。

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