吉龍江

摘要：地?zé)嶙鳛橐环N新興的清潔能源，越來越受到人們的青睞，地?zé)峋臄?shù)量迅速增加。前期由于人們認(rèn)識不夠，開采手段不完善，一般未能制定科學(xué)合理的開發(fā)方案，尾水直接排入城市污水管網(wǎng)，致使地?zé)崽镞^量開采，熱儲水位下降迅速，地?zé)豳Y源嚴(yán)重浪費。為有效控制水位下降，保護(hù)地?zé)豳Y源，地?zé)峄毓嗉夹g(shù)應(yīng)運而生。回灌技術(shù)已在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用在國內(nèi)，北京、天津的地?zé)峄毓嘁惨呀?jīng)有了良好的開端，并獲得良好效果。在地?zé)豳Y源豐富的聊城進(jìn)行地?zé)峄毓嗉夹g(shù)研究，能更好的為下一步地?zé)峋毓嗵峁┘夹g(shù)參數(shù)和理論依據(jù)

關(guān)鍵詞：聊城市；地?zé)豳Y源；地?zé)峄毓嗉夹g(shù)

聊城市地?zé)豳Y源面積約為：1806.21平方公里。全市有50多眼地?zé)峋?，主要分布在聊城城區(qū)周圍、高唐、臨清、冠縣等區(qū)域，其中城區(qū)范圍內(nèi)已有20眼，最深的是臨清市頤清苑地?zé)峋?860米，井口溫度67℃；中深度的是聊城市城區(qū)星光房地產(chǎn)開發(fā)公司地?zé)峋?，井?619米，井口溫度57℃；較淺的是聊城開發(fā)區(qū)圖騰房地產(chǎn)開發(fā)公司單官屯地?zé)峋?，井?030米，井口溫度54℃。多數(shù)為房地產(chǎn)開發(fā)公司、大學(xué)、賓館飯店等企事業(yè)單位，主要用于住宅小區(qū)供熱、洗澡、游泳等。由于人們認(rèn)識不夠，開采手段不完善，一般未能制定科學(xué)合理的開發(fā)方案，尾水直接排入城市污水管網(wǎng)，致使地?zé)崽镞^量開采，熱儲水位下降迅速，地?zé)豳Y源嚴(yán)重浪費。為有效控制水位下降，保護(hù)地?zé)豳Y源，地?zé)峄毓嗉夹g(shù)應(yīng)運而生。

1 地?zé)峄毓嗟谋匾?/p>

地?zé)峄毓嗍菍⒌責(zé)崴煤蟮奈菜毓嗟降叵履硨游恢?，作為避免地?zé)釓U水直接排放引起的熱污染和化學(xué)污染的重要措施，真正做到了綠色環(huán)保。在地?zé)衢_采過程中對減少水頭損失，維持地層壓力平衡，保持地?zé)崽锏拈_采技術(shù)條件穩(wěn)定和延長地?zé)崽飰勖哂兄匾淖饔谩?/p>

2 國內(nèi)外對地?zé)峄毓嗉夹g(shù)的研究程度

目前，回灌技術(shù)已在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，美國、新西蘭、冰島、意大利、法國、日本、羅馬尼亞、丹麥、菲律賓和薩爾瓦多等十多個國家得到了廣泛利用。在國內(nèi)，北京、天津的地?zé)峄毓嘁惨呀?jīng)有了良好的開端，并獲得良好效果。

從2001年開始，地?zé)嵫芯克谛诫娦暖燄B(yǎng)院進(jìn)行地?zé)峄毓嘣囼灒?002年到現(xiàn)在，小湯山地?zé)峄毓囗椖恳呀?jīng)擴展到六個單位，回灌熱水總量達(dá)到150萬噸。經(jīng)過三年的回灌，小湯山熱田地?zé)崴幌陆捣戎饾u變小，甚至還出現(xiàn)回升，解決了該區(qū)熱儲壓力持續(xù)下降的難題。

天津的地?zé)豳Y源回灌研究始于1982年在大港區(qū)利用原有地?zé)峋谛陆得骰?zhèn)組熱儲層進(jìn)行過專門回灌試驗探索，此后各地?zé)崽锞M(jìn)行地不同方式的回灌研究。天津地?zé)嵩骸⑻旖虼髮W(xué)地?zé)嶂行暮吞凉羺^(qū)地?zé)嶂行挠嘘P(guān)專家和技術(shù)人員，從回灌井成井工藝、回灌井地面系統(tǒng)工藝和生產(chǎn)性回灌試驗三個方面進(jìn)行認(rèn)真地研究和總結(jié)，就新近系孔隙型熱儲層回灌進(jìn)行了深入細(xì)致的試驗工作。截至2007年11月，天津地區(qū)已開鑿地?zé)峄毓嗑?1眼，累計總回灌量已達(dá)1600多萬立方米，回灌井最深已達(dá)3500多米，走在了全國前列。為實施該工程，本市出臺了地?zé)岬V產(chǎn)資源補償費收費標(biāo)準(zhǔn)，并將制定相應(yīng)的鼓勵政策。企業(yè)自行投資補建回灌井設(shè)施的，將享受減收礦產(chǎn)資源補償費的政策；對由于歷史原因、場地條件等情況無法實施回灌的，將及時對其進(jìn)行技術(shù)、工藝等方面的更新、改造，從而提高供熱系統(tǒng)利用率，減少開采量。

3地?zé)峄毓嗫尚行苑治?/p>

3.1回灌條件可行性

經(jīng)對聊城市區(qū)域地層分析認(rèn)為，聊城市存在地?zé)峄毓嗟牡貙訔l件。同層回灌，按試驗確定合適的回灌井距、回灌量、回灌時間，在回灌井距內(nèi)進(jìn)行異位同層回灌。當(dāng)場區(qū)狹窄，小于最小回灌距離時，可考慮就近異層回灌。就目前開采量較大的新近系館陶組地?zé)?，可將明化?zhèn)組下段回館陶組上段作為地?zé)峄毓鄬游?，實現(xiàn)同位異層回灌。實際從廣泛意義上講，本熱儲層的上部層熱儲層均可作為地?zé)峄毓鄬印?/p>

3.2 回灌工藝可行性

目前，國內(nèi)外對回灌工藝流程研究較深入，使用較廣泛。回灌機具、裝置工作穩(wěn)定可靠，可以實現(xiàn)各種情況下的回灌要求，此方面已不存在技術(shù)障礙。

3.3 技術(shù)支持可行性

隨著人們對地?zé)豳Y源的深入研究，地?zé)峄毓嗟脑O(shè)計、施工、試驗不需要科技創(chuàng)新。采用動態(tài)監(jiān)測手段，長期監(jiān)視斯地?zé)峄毓嗲闆r，及時指導(dǎo)地?zé)衢_采和回灌工作。

4技術(shù)方法

4.1地?zé)岬刭|(zhì)條件調(diào)查研究

在廣泛收集已有地質(zhì)、水文地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)、地?zé)峋扔嘘P(guān)地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，深入現(xiàn)場調(diào)查了解熱儲層位、開采情況、開發(fā)利用工藝流程、水化學(xué)成分及其前后變化、地?zé)嵛菜欧艤囟取⑺?、時間等情況。諸點登記造冊。進(jìn)行初步研究，確定最為理想的實驗場地。

4.2地?zé)峄毓嗑┕?/p>

由于目前生產(chǎn)井，權(quán)屬均歸企業(yè)，利用其地?zé)峋€性試驗應(yīng)給于一定補償。目前，還沒有一眼井能夠符合異層回灌的條件，因此需施工一眼。施工回灌井的基本技術(shù)要求與地?zé)衢_采井相仿，特別值得提出的是要對地?zé)峋姆夤虘?yīng)高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，確?；毓嗖荒芊邓?/p>

4.3回灌裝置建設(shè)

回灌設(shè)施包括回灌井、開采井和回灌管路，回灌管路主要包括輸水管路、進(jìn)水管路、排水管路(回?fù)P)等，

4.4回灌試驗與抽水試驗

4.4.1設(shè)備安裝及密封檢查

安裝好各項設(shè)備，要求對泵座軸、控制閥門軸、泵管接頭和真空壓表管路接頭等部位進(jìn)行密封，防治空氣進(jìn)入。用拉真空的方法觀察和檢查管路的密封效果，判別方法是在8h內(nèi)真空度如能保持在700—500mmHg之間，可認(rèn)為井的密封效果良好；若真空度小于500mmHg，則說明有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)檢查漏氣部位的密封情況。

4.4.2抽水試驗

回灌前，應(yīng)對回灌井進(jìn)行兩次降深的穩(wěn)定流抽水試驗，以求取熱儲含水層的滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。以及采集回灌前地?zé)崴|(zhì)分析樣，并且測量地?zé)崴疁亍⑺?。具體要求按穩(wěn)定流抽水試驗有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。

4.4.3回灌前準(zhǔn)備

①檢查電源起動設(shè)備和各閥門的開關(guān)狀態(tài)。

②通過抽水試驗，記錄回灌前地?zé)崴o動水位、單位出水量、回灌水及地?zé)崴疁氐仍紖?shù)。

③記錄進(jìn)水表和出水表的起始讀數(shù)。

④采取回灌水源，開采井試驗前水質(zhì)分析樣。

5.4.4回灌操作程序

①關(guān)進(jìn)水閥和回流閥，開控制閥、單流閥及放氣閥，然后停15分鐘測靜水位。

②合電閘、開泵回?fù)P，至水揚清后，測動水位。

③拉真空，拉開電閘停泵，關(guān)單流閥和控制閥。

④開足水源閥和進(jìn)水閥，緩開控制閥。

⑤待回灌水從放氣閥溢出后，再關(guān)緊放氣閥，開回流閥。

⑥調(diào)節(jié)壓力和回流量，按要求記錄回灌水量、水溫及壓力。

⑦開啟加壓泵進(jìn)行加壓回灌。

5.4.5觀測與記錄

①試驗前和試驗結(jié)后進(jìn)行回灌井井內(nèi)溫度測量，測量采用JW—1高精度井溫儀，井內(nèi)測量點距取5米，熱儲層和取水段加密測量。

②在每次回?fù)P過程中，以及回?fù)P后繼續(xù)回灌初期，要求每5分鐘記錄1次壓力表、溫度計、進(jìn)水表及出水表讀數(shù)，待回灌壓力及回灌水量基本穩(wěn)定后，每半小時記錄1次。

③因回?fù)P及其他原因停灌后，應(yīng)及時測量回灌井水位，回?fù)P過程中記錄回灌井動水位、水溫及出水表讀數(shù)。

④在回灌期間，每半小時記錄1次開采井（1＃井）的水溫、水量、水位。

⑤回灌結(jié)束后，應(yīng)繼續(xù)對回灌井水位，開采井水溫、水量進(jìn)行監(jiān)測，直至回灌井水位穩(wěn)定為止。

5.4.6回?fù)P

通過定期回?fù)P，使回灌水滲透暢通，避免造成熱儲含水層堵塞而影響回灌。連續(xù)回灌24小時，回?fù)P2—3次，若發(fā)生堵塞現(xiàn)象，應(yīng)增加回?fù)P次數(shù)。每次回?fù)P先揚水10分鐘，接著停10分鐘，如此反復(fù)進(jìn)行，直到把渾水抽清為止。

5.4.7水樣采集與測試

在回灌試驗前采取開采井、回灌井水質(zhì)全分析樣與微量元素分析樣各1件，在試驗中采取開采井、回灌井水質(zhì)全分析樣與微量元素分析樣各2件，試驗結(jié)束，采取開采井、回灌井水質(zhì)全分析與微量元素分析樣各1件，以對比分析回灌前后地?zé)崴|(zhì)變化規(guī)律。水樣采集、保存、測試按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。

6動態(tài)監(jiān)測

在試驗過程中，采用國內(nèi)外先進(jìn)的地?zé)豳Y源開采自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實施對水文、水壓、水位、水量、時間的監(jiān)測。在原地?zé)豳Y源開采監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上研發(fā)地?zé)峄毓啾O(jiān)控系統(tǒng)，實施智能化回灌、回?fù)P的控制。

結(jié)語

通過分析，在聊城實施地?zé)峄毓嗍峭耆尚械?。地?zé)峄毓嗤茝V以后可以減少地?zé)衢_采過程中的水頭損失，維持地層壓力平衡，保持地?zé)崽锏拈_采技術(shù)條件穩(wěn)定和延長地?zé)崽飰勖?。也可以避免地?zé)釓U水直接排放引起的熱污染和化學(xué)污染的。

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