[地热直接利用] 地热尾水回灌突破,解雾霾之忧!

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某组织北京分会会长

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发表于 2016-4-9 21:34:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 七月 于 2016-4-10 09:19 编辑


       华北平原的地底下,新近系馆陶组孔隙砂岩中,蕴藏着丰富的地热能,是冬季供暖的热源之一。由于孔隙砂岩的粒度小,间隙更小,地热尾水很难回灌。迄今,华北平原的地热尾水没有回灌,实现循环开采。导致地表盐渍化、水位在区域性大幅度下降,靠消耗天然能量开采地热水的日子已经不多了。将逐渐被燃煤锅炉取代,增加了华北雾霾天气的治理难度。

       早前据中国国土资源报2014年2月24日第3版热点聚焦专题报导。针对孔隙砂岩回灌难题,天津在两眼孔隙砂岩的地热井上,获得率先突破。其中一眼自然状态下回灌量达到每小时103立方米,回灌温度34℃,稳定水位-22m,稳定时间8125分钟。另一眼回灌总历时18310分钟,回灌水温66℃。当回灌量达到每小时12立方米时,稳定回灌水位-15.58m,稳定时间5640分钟。

       从上述报导看,这种突破的实际价值还是有所欠缺。为了进一步完善尾水回灌技术。在河北省黄骅经济开发区,恒天房地产开发公司结合冬季供暖,进行多井开采与回灌状态下的对井试验。推出了地热尾水回灌和深度利用配套技术方案。

       开采目的层是新近系馆陶组。在9 km2范围内有4眼开采井、3眼回灌井、2眼水位观测井。4眼开采井总开采量700±20m3/h、3眼回灌井总回灌量400-450m3/h。  

       两眼420m井距同层对井。储层深度1550-1900m,地层系数总合175μm2.m。入冬前的起始静水位-47.9m。从2015年11月15日起结合供暖进行对井开采与回灌试验。回灌水温度30-31℃。单井自流回灌量180-200m3/h≈单井开采量。地热尾水排放≈0。

      在孔隙砂岩地层中,通常最大单井开采量≤140m3/h。单井出水量180-200m3/h,是全球同类地层最大的开采量。这里单井回灌量达到180-200m3/h,是连续回灌。下面的照片是2016年1月15日拍摄回灌井口电磁流量计显示瞬时流量186.4m3/h和由2015年1月23日起,累计回灌量23.7万m3。

       截止到1月25日,在70天内已累计回灌28.8万m3,平均172m3/h。地热尾水接近0排放。到2016年1月28日,3#回灌井的累计回灌量突破30万m3,还在保持旺盛的吸水能力。

       在附近多井干扰开采,开采量超过回灌量300m3/h背景下,6#开采井1月25日动水位99.1m深,降深51.2m。12月27日至1月25日下降4.0m。证明开采井的水位下降已经得到遏制。

       在世界上同类地层中,这里以最大水量进行连续循环。一组对井,采出的热量释放后,回灌到地下实现循环开采。遏制水位下降、实现接近0排放。证明技术设计方案和配套工艺设施,已经具有实用价值。

       6#开采井的供热试验:进入供热站入口,水量175m3/h,水温55℃。供热站热负荷6400kW,缺少1400kW热量由采用负反馈技术的水源热泵与地热水集成供热补充。从1月20日起用热泵调峰,尾水23℃回灌,自流回灌量165m3/h。

       对井试验仍在继续,在70多天的试验中,停灌排放的时间和水量小于总量的1%。利用热量7600kW。在严寒天气热泵调峰增加了1500kW热量。

       我们推出《对井小井距大流量循环开采》和《深度利用地热能》的方案,在黄骅的试验得到验证。最大的突破是实现了回灌井的连续回灌。它可以采出对井范围内,15℃至30℃以上的地热能。在已有的地热水供暖区,采用这个方案,还可继续供热几十年。

       供稿:陈国富/北京创利思源科贸有限公司      马云钏/河北省地矿局国土资源勘查中心

稿件资料内容来自“第五届中深层地热高效开发与利用会议“国务院资深参事 王秉忱 报告


王秉忱:

曾任长春地质学院研究生导师等。现任国务院参事、建设综合勘察研究设计院顾问总工。系第九届全国政协委员,中国矿联地热开发管理专业委员会总顾问等。享受政府特殊津贴。长期从事水文地质学与水文地球化学理论及水资源研究。


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发表于 2016-11-11 10:55:22 | 显示全部楼层
这个单井采水量和回灌量都很惊人啊
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