回灌水温对砂岩热储回灌效果的影响分析——以德州市地热田馆陶组热储为例

根据砂岩孔隙型热储地热流体回灌试验中不同尾水温度与回灌量、回灌水位之间的关系,研究了相同回灌量条件下尾水温度对回灌效果的影响,并通过消除回灌尾水温度对井筒存储效应的影响,将回灌时水位升幅的观测值校正为同一温度下的真实水位升幅,从而对不同温度尾水回灌的渗透性能进行了分析。     

砂岩地热尾水回灌技术的研究

砂岩地热尾水回灌问题是制约地热可持续开发利用的重大瓶颈,是地热行业亟需解决的关键问题。地热尾水回灌不仅可以增加地热井水位,还可进一步延长地热田的使用寿命。文章在阐述地热尾水回灌技术的基础上,以山东省东营市农高区砂岩回灌项目为例,提出砂岩地热尾水无压回灌技术的新工艺及技术要点,最大程度实现能耗的减少,降低成本,提升使用效率,最终满足环保、节能及可持续开发利用地热的要求。     

德州市城区地热水人工回灌试验研究

以德州市城区地热回灌为例,分析了地热回灌对水质、水量、水温的影响,证实了回灌井结构、热储特征、回灌压力、回灌工艺等是影响回灌效果的主要因素,明确了地热回灌量与出水量、回灌压力之间的关系,提出回灌可以有效解决地热开发利用带来的诸多问题。     

关于山东省地热尾水回灌试验的应用研究

为解决地热水开采利用过程中造成诸如水位下降、热流体排放引起的热污染和化学污染等问题,通过开展地热尾水回灌试验研究,认为在开采深层的地下热水资源的同时,必须进行人工的回灌补源,山东省通过在德州、东营、济南等地开展地热尾水回灌试验工作,效果显著。     

地热开采分类监测方法探讨

开展地热监测是地热资源开发利用中的一项重要的基础工作,也是了解区域地热资源动态变化的重要手段。常规地热开采监测采用在开采井和回灌井里安装监测设备,获取地热开采和回灌时水温、流量、井口压力、水位、水质等动态参数信息。受开采井和回灌井成井井径、抽水设备直径、法兰盘直径、提泵、放泵、回扬等多种因素的影响,易造成监测设备安装困难及存在损坏可能和风险,不能获取稳定长期监测资料,同时获取的监测数据存在误差。本文根据多年监测实践,探索提出区域地热开采分类监测方法,用户负责实施地热开采和回灌时对水量、水温、水质等监测和传输,管理部门负责通过专用地热监测井监测获取区域水位、水温和水质等信息,二者各负其责,形成互补,可以获得长期、稳定、准确的地热水位、水温、水量和水质监测数据,为地热管理提供有效监测数据。     

山东省菏泽市城区岩溶热储回灌试验

鉴于菏泽市目前地热资源开发利用现状,随着地热井数量的增多,地热水开采量逐年增大,导致地热水水位呈逐年下降的趋势,为了保护这一绿色清洁能源,缓解地热资源过度开发造成的地热水水位持续下降、尾水外排污染水、土体等一系列负面影响,有必要采取地热尾水回灌措施,来保证地热资源的可持续发展。采用地球物理勘探,地热井钻探、单孔及对孔抽水试验、回灌试验及水质测试等方法,分析了回灌对水位、水温的影响,分析结果认为回灌对水温、水质影响不大。在回灌量相同的条件下,回灌尾水水温越低,回灌的升幅越小,回灌越容易。经综合分析认为,菏泽市城区奥陶系回灌效果良好,回灌潜力巨大,在菏泽市奥陶系热储中进行回灌是可行的。     

东营市城区馆陶组热储回灌性能分析

东营市城区馆陶组热储为新近系松散碎屑岩层状热储,目前地热资源开采量约95万m3/a,回灌是解决热储压力下降与地热尾水排放对环境造成不良影响的最佳措施,该文采用自然回灌试验方法探讨回灌条件下馆陶组热储的渗透性能,并与德州市城区馆陶组热储压力回灌试验成果进行了对比,对该热储的回灌性能进行了分析,为指导该区地热回灌提供了科学依据。     

商河县馆陶组热储地热尾水回灌可行性研究

从回灌热储层条件、动力场特征、水化学及库容条件等方面,研究了商河县地热回灌地质条件。结合区内地热资源开发利用现状与回灌工程技术条件,对商河县地热尾水回灌的可行性进行了研究,认为在现有条件下,可逐步推行地热尾水回灌。     

山东省惠民县淄角地区砂岩热储地热尾水回灌研究

在阐述山东省惠民县淄角地区地热资源开发利用现状及其地热资源类型和主要热储特征的基础上,对本次工作采集的热储岩心测试结果进行分析,研究了热储层岩性、孔隙度、砂岩颗粒直径及渗透性能对回灌的影响。对本次工作开展的砂岩热储地热尾水自然回灌、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa 四组定压力回灌试验进行分析,重点针对回灌压力对回灌量的影响进行了研究,为研究区开展地热资源生产性回灌和进一步加快地热回灌的推广提供了参考。     

庆云县地热回灌存在问题浅析

如何实现地热资源合理开发、高效利用,实现地热资源采灌均衡可持续开发利用模式已成为地热资源开发利用地区重点研究内容。该文根据庆云县某典型小区(以下简称小区A)一个采暖季的开采、回灌监测数据,总结了水温、开采量、回灌量、水位及回灌率变化情况。通过数据分析及调查可知,庆云县回灌工程普遍存在地热尾水温度偏高、热利用效率偏低、地热尾水直接回灌引起管道腐蚀影响供暖效果等问题。针对地板辐射和暖气片采暖两种模式提出了换热技术和增加热泵机组的改进措施建议,既可提高热利用效率,又可保证供暖效果避免设备腐蚀,对庆云县地热供暖工程的升级改造具有一定的指导意义。     

东营市南展区砂岩热储地热回灌量与温度的关系探讨

东营地区地热资源丰富,主要开采层位为新近纪馆陶组、古近纪东营组,热储类型为低温温热水、热水型层状孔隙-裂隙型砂岩热储,地下热水补给条件较差。近年来,随着地热资源的开发利用规模的加大,开采密集地带的热水头明显下降,存在资源枯竭,引发地质环境问题的威胁。采用回灌方式补充地下水源,是实现地热资源可持续利用和地质环境保护的有效措施。为研究该区地热回灌可行性与回灌制约因素,在南展区开展了多次回灌试验,试验表明,该层热储回灌空间大,回灌条件较好,压力对回灌效果影响明显,回灌水体温度对回灌效果影响较大。利用回灌量与回灌水头之间的影响关系,模拟计算不同温度下回灌水头的变化情况,探讨了回灌量与回灌水体温度的影响关系,对回灌研究具有一定的指导意义。     

山东省郓城县岩溶热储回灌试验

近年来,随着地热资源利用规模的不断提高,郓城县岩溶热储水位呈逐年下降趋势,并产生了热污染等地质环境问题。为查明郓城县岩溶热储回灌能力,保障地热资源可持续开发利用,开展了同层对井回灌试验和示踪试验,并对水质、水温、水位进行了监测。结果表明,回灌对热储层的水位、水质、水温影响小,岩溶热储层内水力联系强,热水运移速度为10.46 m/h,回灌水水温对热储层最大自然回灌量影响较大,当开采量小于130 m~3/h时,回灌率可达100%,回灌条件适宜。     

鲁北砂岩热储地热尾水回灌试验研究

山东省鲁北平原蕴藏有丰富的地热资源,目前得到广泛开发利用的热储为新近纪馆陶组热储与古近纪东营组热储,热储类型为沉积盆地型碎屑岩孔隙—裂隙热储,天然状态下,该类热储中的地热流体基本上处于静止状态,补给极其微弱,地热流体的大量开采造成了热储压力的急剧下降,回灌成为了维持热储压力的必要措施。针对该类热储,国内外进行了大量的回灌试验研究,总体回灌效果不佳,并将原因归结于回灌时热储的堵塞。该文在分析研究区内多次回灌试验成果的基础上,提出了砂岩热储回灌的不同机理,认为合理地布置开采井与回灌井之间的距离,促使开采井与回灌井之间形成水力循环,是解决砂岩热储中回灌难问题的关键。     

不同地下水流系统模式渗流场和温度场的互相影响

在地热资源丰富的地区，需要研究不同地下水流系统发育模式下渗流场和温度场的互相影响。基于二维潜水盆地多源汇的数值模拟和室内砂箱实验，改变降雨入渗强度，通过砂箱底部加温研究上下边界不同温度差条件下的渗流场和温度场的变化。研究结果表明:①随着降雨入渗强度加大，地下水流速增大，地下水流系统由单一区域系统向复杂的局部+区域、局部+中间+区域多级嵌套系统转化，水流对温度的再分配影响变大；②补给区等温线受下降水流影响下移，排泄区等温线受上升水流影响上抬，其中区域补给区和区域排泄区温度变化幅度最大；③砂箱底部加热后，含水层潜水面下降，地下水流速增大，流线循环深度整体变大，滞留带范围缩小。温度差是地热丰富地区的地下水流系统研究中不可忽视的驱动力。      

临沂市柳航头地区地热资源特征研究

区域地质调查和地热地质勘探资料显示,临沂市柳航头地区区域构造发育较强烈,大气降水通过构造破碎带向地下深部运动,深部寒武-奥陶纪灰岩岩溶地层厚度可达1 500余米。区域地下水在深部渗透性较好的岩溶地层内径流,向柳航头地区运动过程中,不断受到地球深部热源的地温加热而形成地热水,寒武-奥陶纪岩溶地层成为热储层,其上覆地层导热率较低,是较好的盖层。结合研究区内的地热井深部测温数据和地热水化学特征数据,建立柳航头地区地热概念模型。