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地热资源开发中的几个问题

地热资源开发中的几个问题
1.地热回灌技术问题
地热回灌是目前地热资源开发利用中日益突出的问题,它关系到一个地区的地热资源可否持续开发利用,也关系到开发的成本。

沉积盆地型地热田从长远利用考虑,都必须进行回灌,实行采、灌结合,尽可能做到少消耗储层中的地热水量,通过回灌技术多采取储层中的热量,保持储层均衡稳定的热水头压力,实现资源的可持续利用。

回灌中的技术问题主要有二,一是回灌堵塞问题,二是回灌水在储层中的运移与热均衡问题。

由于热储层储存的热量,远远大于回灌水比原水减少的热量,只要回灌井与开采井保持适当的间距,采、灌区的热平衡不会有多大的问题。

所以,实际上地热回灌的主要技术问题是回灌堵塞问题。

从北京、天津、西安、福州等地近年开展回灌的经验来看,岩溶裂隙和裂隙地层,回灌堵塞的问题并不突出,尤其是岩溶裂隙地层,基本上可以实行1:1的回灌;第四系、第三系孔隙热储,回灌的堵塞问题比较突出,一个回灌井的回灌量,仅能回灌开采量的40%左右,开采井与回灌井的比例是1:2~1:2.5。

从而加大了采、灌的成本。

华北、松辽盆地第三系热储分布普遍,开发利用中都面临回灌的问题,有必要加强(开展)试点来重点解决这一问题。

2.地热资源开发利用成本与价格问题
地热资源开发利用的初投资是比较高的,以北京为例,目前地热井钻井平均深度已近2500m,钻成一个深度3000m、出水量1000m3/d、出水温度60℃的地热井,包括以下成本:
1、钻井前期地质论证,平均20万元;
2、钻井费按1600元/m计,共需480万元;
3、水处理费及输配水系统建设,约需50万元
4、矿权评估及矿权价款15万元
以上共计:565万元,如利用热泵技术提取10℃温度,增加采暖面积约1.3万m2,
还需增加热泵设备配置费130万元(热泵配置费按100元/m2供暖面积计)。

总共需费用695万元。

在采用回灌技术的条件下,还需增加钻井及相关费用,约500万元。

3.地热资源开发投资风险问题
目前所指地热资源开发投资风险,主要还是深部地热资源开发的投资风险。

深部地热资源开发风险大小,取决于深部地热地质的研究程度,需要对开采地区较准确的判断有无可供开采利用的热储、热储埋深、热储温度和钻井的可能出水量。

由于地热资源开发地点选择主要取决于开发单位,不完全取决地质条件,加之深部地质勘查程度低,现有地球物理勘查技术,还不能准确地解决地热钻井所需的地质问题,大大增加了开发的风险,尤其是新区和深部地热资源的开发。

通常会遇到以下几方面的问题:
(1)预计深度内,未钻遇可供开发利用的热储层或构造破碎带,不能成井;
(2)上部地层渗透性强,常温地下水循环交替强烈,地热增温率偏低,达不到理想的出水温度;
(3)钻遇复杂地层(严重漏失、破碎带、坍塌带、硬岩段等),多次处理井内事故,导致井身结构复杂,影响井的出水量,严重的甚至不能成井。

(4)深井洗井技术难度大,尤其是弱渗透层,洗井更难,为获得需要水量,往往需反复多次洗井,还不一定达到理想的目的。

相对来说,井的深度愈大,开发的风险愈大,依据目前勘查技术水平,深度3500m以上的地热井,风险大,成井率低。

4.浅层地热资源的开发利用问题
浅层地热资源开发是目前地热开发的热点,从北京、天津等地近几年开发利用的情况看,因其分布普遍,埋藏浅开采利用较易风险小,利用热泵换热技术开采,既可供热采暖又可制冷空调实现资源的可持续利用,资源可利用的潜力大。

就采暖、空调方面的利用远较深部地热资源的利用范围更广、更具发展前景,应在我国并方地区大力推广应用。

从一些典型浅层地热利用实例可见,我国广大平原100~200m深度内为松散地层地区或具备钻井条件、井出水量可达50m3/h的灰岩含水层分布区,都具备浅层地热资源开发利用的条件。

为推动其开发利用,当前,应结合地区发展建设、能源需求做好浅层地热资源评价、制定合理开发利用规划,确定有利的开发利用地段及适宜的开发利用方式,做到有序的开发利用。

应有针对性的建立浅层地热能不同方式的开发利用示范区(点),探索利用经验、制定利用技术规范,推进利用技术水平的提高。

5 高温地热水发电的开发利用前景问题
高温地热水发电,仍需要探索。

我国高温地热资比较少,主要分布于西藏和云南地区,其次是东部的台湾北部地区,地热发电在地域上受到局限。

台湾的地热发电,因酸性水对设备的严重腐蚀问题得不到解决而终止和放弃,改作温泉旅游资源的开发。

云南腾冲地区的高温地热资源,几度有过用于发电的设想和安排,但当地水电资源丰富,地热景观价值高,用于旅游景观资源开发似更有价值。

高温地热发电的重点还是应入在西藏地区。

西藏地热发电,近期除维持羊八井的稳定发电外,可考虑羊易地热田开发的前期准备工作稳步扩大地热发电的能力。

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