地熱鉆井

地大熱能:地熱井回灌及地熱井回灌模式

  

    

     在地熱井開(kāi)發(fā)過(guò)程中地熱井回灌是非常重要的一步,地大熱能地熱鉆井事業(yè)部介紹到,按回灌井和開(kāi)采井所處熱儲層位的異同,可以將回灌分為同層回灌和異層回灌。同層回灌是指回灌井的注水層與開(kāi)采井的取水層為同一熱儲層位。異層回灌是指回灌井的注水層與開(kāi)采井的取水層為不同的熱儲層位。


    從地下熱水運移過(guò)程分析,回灌是開(kāi)采的逆過(guò)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。巖石空隙是地下熱水儲存場(chǎng)所和運移通道??紫兜亩嗌?,大小、形狀、連通情況和分布規律,對地下熱水的分布和運動(dòng)具有重要影響。由于回灌對井所處地層的熱儲結構、區域構造中的位置不盡相同,導致地下熱水的運移通道的順暢程度不同,水的運動(dòng)速率也不同。

    按回灌井注水層位和開(kāi)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型)、裂隙型(B型)和孔隙型(C型)三種類(lèi)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(fā)育,具有順暢的地下熱水運移通道。這種類(lèi)型回灌的回灌能力最強,可在不加壓的自然條件下進(jìn)行回灌,且回灌效果顯著(zhù)。

    裂隙型(B型):注水層為基巖熱儲層,裂隙比較發(fā)育。這種類(lèi)型的回灌在開(kāi)始回灌時(shí),由于含水層巖堵,氣堵的影響,回灌不暢,效果不佳,但經(jīng)過(guò)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(huán)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(jìn)行的。這種類(lèi)型的回灌初期比較順,后期由于濾水管及其周?chē)臒醿拥奈锢砗突瘜W(xué)堵塞,回灌能力不斷衰減,需要定期回揚。

    回灌時(shí)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(kāi)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一斷裂型(CA型)、孔隙一裂隙型(CB型)、裂隙一斷裂型(BA型)、裂隙一裂隙型(BB型)和斷裂一斷裂型(AA型)五種類(lèi)型。

    孔隙一斷裂型(CA型):開(kāi)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(fā)育,具有順暢的地下熱水運移通道。

    孔隙一裂隙型(CB型):開(kāi)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(fā)育。

    裂隙一斷裂型(BA型):開(kāi)采井的取水層為基巖熱儲層,裂隙比較發(fā)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(fā)育,具有順暢的地下熱水運移通道。

    裂隙一裂隙型(BB型):開(kāi)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(fā)育,所不同的是兩個(gè)井取水層位為不同的熱儲層。

    斷裂一斷裂型(AA型):開(kāi)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(fā)育,具有順暢的地下熱水運移通道。所不同的是兩個(gè)井的目的層不是同一熱儲層。

    選擇回灌類(lèi)型的原則是能進(jìn)行同層回灌的則進(jìn)行同層回灌,在無(wú)條件進(jìn)行同層回灌時(shí),則進(jìn)行異層回灌。因為異層回灌時(shí)回灌水流經(jīng)不同類(lèi)型的熱儲層會(huì )使水質(zhì)發(fā)生改變,可能會(huì )對水源造成污染。

    回灌模式

    經(jīng)過(guò)近幾年的回灌工作,取得了豐富的經(jīng)驗,形成了一套回灌模式。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(kāi)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相同熱儲層的水源,將相同地層的水位變化限制在一定的范圍內。異層對井回灌指回灌井的注水層與開(kāi)采井的取水層不位于同一熱儲層位。當開(kāi)采層位回灌非常困難時(shí)(如第三系的回灌),常采用這種模式。同層兩采一灌是指在同一熱儲層位上開(kāi)設兩眼開(kāi)采井與一眼回灌井。

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