地熱井綜合開(kāi)發(fā)與改造措施

  地熱井綜合開(kāi)發(fā)與改造,要根據實(shí)際情況,從合理開(kāi)發(fā)、綜合利用、科學(xué)保護的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),因地制宜的采取科學(xué)措施,達到地熱資源的持續開(kāi)發(fā)利用。

 

  1.1 依據動(dòng)態(tài)數據規劃分區,實(shí)行總量與強度 雙控 地熱資源的開(kāi)發(fā)利用必須符合可持續發(fā)展的原則。但從全國情況可以看到,地熱資源的開(kāi)發(fā)利用面臨著(zhù)許多問(wèn)題,最為突出的是熱儲層水位大幅下降、資源銳減和地面沉降。地熱水的大量開(kāi)采,引起熱儲層水位大幅度下降,形成了水位下降漏斗區,造成地熱水資源短缺。事實(shí)上,我國的地熱開(kāi)發(fā)區普遍存在著(zhù)程度不同的熱儲層水位下降的問(wèn)題。加強地熱水的動(dòng)態(tài)監測是保證地熱水持續、穩定開(kāi)發(fā),科學(xué)管理和有效保護的基本手段。在地熱資源規劃中,應以地熱水的動(dòng)態(tài)監測數據為依據,規劃控制分區,對不同的分區分別進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)保護、深度開(kāi)發(fā)利用、深入勘探研究以及地熱資源普查和地熱資源遠景調查等。在各規劃分區中,按照地熱水水位的動(dòng)態(tài)變化,分別制定地熱水開(kāi)采強度指標和地熱水年開(kāi)采總量指標,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。

 

  1.2 推廣集約化新技術(shù),提高資源利用率 為了解決地熱資源的可持續發(fā)展問(wèn)題,就必須依靠科技進(jìn)步,一方面使足量的地熱水載體不斷地將地熱能從地層中帶出,另一方面提高地熱能利用的集約化水平,極大地提高地熱利用率。

 

  在富熱地區,開(kāi)發(fā)梯級高效利用集約化技術(shù),降低地熱尾水排放溫度,提高資源利用率,解決環(huán)境熱污染問(wèn)題?；驹頌?第一梯次是將開(kāi)采出來(lái)的地熱水經(jīng)過(guò)換熱器換熱后供散熱器采暖用戶(hù)采暖,第二梯次是將散熱器采暖系統的排水供地板輻射采暖用戶(hù)和空調用戶(hù)采暖。從第一梯次和第二梯次之間提取部分排水作為生活熱水使用。由第二梯次系統排出的地熱水,進(jìn)入熱泵機組進(jìn)行溫度提升后,再供地板輻射采暖用戶(hù)和空調用戶(hù)采暖。熱泵機組排出的地熱水通過(guò)回灌井回灌到地下。梯級高效利用集約化技術(shù)可將地熱尾水排放溫度降低到20℃以下,將地熱資源利用率提高到90%以上。

 

  在多熱源地區,開(kāi)發(fā)多熱源耦合供熱集約化技術(shù),解決各單一熱源負荷量小、經(jīng)濟性差、容易造成資源浪費的矛盾?；驹頌?將流量較小的地熱水與其他熱源(如熱電廠(chǎng)的蒸汽冷凝水)的熱媒混合后,供散熱器采暖用戶(hù)采暖,回水以串聯(lián)方式再供地板輻射采暖用戶(hù)和空調用戶(hù)采暖。地板輻射采暖系統的回水將熱泵機組提溫后再供下一級地板輻射采暖用戶(hù)和空調用戶(hù)采暖。蒸汽冷凝水屬于純水,故可與地熱水一起回灌到地下,增加地熱水回灌率。

 

  在貧熱地區,開(kāi)發(fā)混合水源聯(lián)動(dòng)運行空調集約化技術(shù),解決單一水源與工程建設需求不相匹配的矛盾?；驹頌?因地制宜采用地熱水、城市中水、地表水等多種熱源分別作為同一水源熱泵空調 系統的冷、熱源,進(jìn)行多能源混合利用,從中提取冷量和熱量,冬季供暖,夏季制冷。

 

  根據生物對溫度的不同需求,實(shí)現生物梯級溫度需求與地熱梯級利用的耦合,開(kāi)發(fā)現代農業(yè)生產(chǎn)系統和養殖系統地熱利用集約化技術(shù)?；驹頌?根據植物生長(cháng)對溫度的不同要求,將地熱水供熱系統進(jìn)行梯級利用工藝設計,使各個(gè)暖棚內形成不同的溫度效應。暖棚供熱系統的地熱回水進(jìn)入室內養魚(yú)池進(jìn)行魚(yú)類(lèi)養殖。養魚(yú)池的廢水用于澆灌暖棚內的植物。收集農業(yè)生產(chǎn)中的植物根、莖、葉以及動(dòng)物糞便,用于生產(chǎn)沼氣,作為供熱系統的調峰熱源。在地熱資源的開(kāi)發(fā)利用中,要高度重視地熱資源的利用率,無(wú)論是新建項目與改擴建項目的審批條件,還是資源管理辦法都必須高度體現提高地熱能利用的集約化水平。對地熱資源利用集約化程度低的建設項目不予審批,對地熱資源利用集約化程度高、地熱尾水排放溫度低、有回灌設施的開(kāi)發(fā)利用單位,制定相應的優(yōu)惠政策,從資源規劃和資源管理方面推動(dòng)地熱開(kāi)發(fā)利用集約化技術(shù)的應用。

 

  1.3 開(kāi)發(fā)與改造并舉,持續優(yōu)化布局 由于歷史原因,一些老的地熱井在布局、結構等方面存在一些對地熱資源可持續發(fā)展有不利影響的問(wèn)題。例如,有的地熱井系統不進(jìn)行回灌;有的地熱井開(kāi)采的熱儲層失水后引起地層沉降;還有些地熱生產(chǎn)井密度過(guò)大等。對于歷史遺留問(wèn)題,要有計劃地進(jìn)行技術(shù)改造和結構調整,以很少的改造費用,換取最大的效益。對于密度過(guò)大的地熱生產(chǎn)井,要進(jìn)行分析評價(jià),將其中的一些生產(chǎn)井改造為回灌井、備用井及監測井等,實(shí)行采灌平衡。對于熱儲層容易失水沉降的地熱生產(chǎn)井,應實(shí)行采灌平衡,保持熱儲層壓力,或將其改造為基巖地熱生產(chǎn)井。