地熱水回灌

地熱水回灌

地熱水回灌(geothermal water reinjection)是一種可以減輕大量開採地熱田帶來的熱儲壽命縮短,地下水位下降,並導致地面沉降等弊端問題,並且控制地熱水對地面的化學污染的措施。

基本介紹

  • 中文名:地熱水回灌
  • 外文名:geothermal water reinjection
對以熱水為主的熱水型地熱田,回灌困難最大,因為要回灌處理的廢熱水數量很大。在評價回灌方案時,要考慮回灌水的數量、溫度和化學成分。實踐證明,回灌廢熱水以保持熱儲層的壓力和總開採量並不困難,重要的是不要因回灌溫度較低的水而使生產井的水溫降低。
選擇合適的回灌方式是重要的。從平面布置上講,回灌井的布置有“混雜排列”和“邊對邊排列”兩種。前者是生產井和回灌井穿插排列,保持一定的距離;後者是生產井在一邊,回灌井在另一邊,中間有較遠的距離。對這兩種排列方式的優劣,專家們看法不一。有的專家支持邊對邊回灌方式,認為這種方式對裂隙熱儲層合適。熱儲層熱導率大,水流速度快(已觀測到示蹤劑重現速度達100m/h),生產井若離回灌井近,就會發生熱干擾。但像巴黎盆地那種孔隙型熱儲層,生產井和回灌井成為對井,距離約為1km,計算表明,生產井溫度可以保持30年,以後逐漸降低。溫度下降是緩慢的,可能要5年才下降1~2℃。這些,都和熱儲有關。回灌井深度的選擇也很重要,它可以比生產井淺、相同或深。在美國蓋塞爾斯地熱田,回灌井一度曾較淺,結果回灌進去的水又重新被開採出來;後來採用深層回灌,就沒有發生上述情況。這可能是溫度較低的回灌水比重大,容易向下運移的原因。回灌井淺,灌入的水向下流動正好進入生產井;反之,就不會影響生產井。總之,回灌方式的選擇取決於地質、環境和經濟等綜合因素;但一般地說,邊對邊的、深一些的回灌井布局能避免熱干擾。
中國北京城區地熱田從1981年冬季開始進行採暖後的棄水回灌,取得了較好的效果。從一口生產井抽出36t/h、49℃的熱水,經採暖後將36~38℃的回水灌入到距生產井350m遠的回灌井。在灌入量為12~17t/h時,水位僅回升2.8m,在灌入1.2萬t棄水後,經過8個月,熱儲層深度的水溫恢復到49.5℃,兩年來未發現周圍生產井水溫降低。由於中國華北地區採暖期為4個月,因而回灌對恢復井溫是有利的條件。中國地熱田的回灌工作尚處於試驗階段,成熟的經驗不多;但是,有一點是清楚的,那就是要取得回灌的良好效果,搞清熱儲是十分必要的。近年開展較多的熱儲模型和數值模擬研究,能比較有效地建立回灌模型,預測回灌的效應。

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