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天津地热资源可持续化利用技术应用分析
次溢 出 , 因此 被迫 停止 回灌 。 经分 析研 究 , 定 后 确 酸 化压 裂洗 井 。
基 岩热 储地 层 岩石 中, 热储 层 的主要 矿 物 成
份 为 方 解 石 (a O) 白玉 石 (a g(o)) 基 础 C C 。、 C M c 。。, 酸 液 主 要 成份 为盐 酸 (C ) 酸 液 注 入 后 的 主 要 H1, 化 学 反应为 :
C C 32 C = a 1+ O+fH0 a O+ H I C C 2C 2 2
C M (O)+ H I M C 2C C 22 0 + H0 a g C 3 4 C = g I a 1+ C 2 2 2 2 + f
4 梯级 利用 . 开采 出来 的地热 流 体 首 先进 入 一级 换 热 器 进 行换 热 ,满足 散 热器 采暖 用户 的供 热 需求 ; 在 充 分利 用 了地热 高温 段 热能 后 , 过 二级 换热 器 经 满 足 一 部 分 地板 辐 射 采 暖和 风 机 盘 管 用户 的基 础 热 负荷 ; 经二 级利 用后 的地 热 流体 ,进 入三 级 换 热器 继 续换热 , 足 另一部 分地 板辐 射 采 暖用 满 户 热 负荷 , 最后 进入 四级 换热 器 为水源 热 泵提 供 热源 , 以满 足 严寒 期部 分地 板辐 射采 暖 用户 ; 最 终 地热水 降至 l ℃左 右 回灌至 地下 。 0 利 用之 后 的地 热尾 水则 进行 回灌 , 免 了地 避 热尾 水 排放 可 能造 成 的污染 , 到 了保 护 环境 的 起 作用 。 三 、 热回灌 地
房地产 开发
C Ⅳ E LE 阿 m AR A S
天地资可续利技应分 津热源持化用术用析
王光 辉 王坤 天津 市 国土资 源和 房屋 管理 局 赵娜 刘 洋 沈 健 天津 地热 勘查 开发设 计 院
目前 , 国家 对 资源 的利 用 正在 由粗 放 型 向可
l 方米 。 0立
持 续利 用 方 向发展 , 东丽湖 旅游 区作为 天津 地 热 综 合 开发 利用 的示 范 工程 , 技术 应用 对 于天 津 其 地 热 的开 发利用 具有 很好 的推 广作用 。 东丽湖 地 热 开发 利 用较 早 , 模 较 大 , 规 利用 较 好 , 中 国 为“ 温 泉 之 乡 ” 一 。东 丽湖 地热 资源 开 发利 用技 术 之
用率。 2 系 统流程 .
及 回灌技 术 , 于天 津及 国内地热 同类 型 的地 热 对
开发 具有 重要 意义 。
一
、
东丽 湖地理 位置 及地 热井 概况
1 东丽湖 旅游 区地 理位 置 . 东丽 湖 旅 游 区位 于 东 丽 区 的东 北 部 是天 津 市 八大旅 游 景 区和七 大 自然 保护 区之 一 , 天津 被 市 政府 确定 为滨 海 新 区旅游 度假 区域 。 目前 , 天 津 市 东 丽湖 地 热 开 发 有 限 公 司 负责 对 东 丽湖 旅
DL 9 DL 34、 L一 4 D 4 D 一4 B、 R一 5 一1 B、 一 D 3 B、 L一 0、 L 0 S 3 D、
他用 户采 暖 。 该系 统将 开采井 D -9D - 4 过 L 1、L 3 通
管 道相 互 连 通 , 行 集 中开 采 , 根 据 各井 的实 进 并
际生产 能力 分配 开 采量 , 开采之 后 的地 热水 统 将
二、 开发 利用技 术
1利 用系 统介 绍 .
东丽湖 旅游 区现 已使用 的地 热井 , 别 构成 分 第 一 系统和 第 二系 统 , 两 个系 统分 别采 用 群井 这
联 动 技 术 根据 各 井 的实 际 能力 分 配 开 采量 和 回 灌 量 ,在合 理 分配 流量 满足 供 暖效 果 的 同时 , 又 起 到 了保护 开发 的作 用 , 梯 级 利 用技 术 , 其 可在 充 分 利用 地热 热量 的前 提 下 , 高 地热 资源 的 利 提
道 相 互 连接 , 形成“ 采 两灌 ” 井群 采 灌 模 式 , 两 的
达 到 了统 一规划 、 统一 管理 、 一开 采 、 统 统一 供应
房地产开发
C JA RE L HⅣ A 阿
灌 井 回灌量 均 可达 到 l0 m/ 3h以上 。S 一6 1 R 3D地 热 井成 井初 期 回灌 试验 时 , 回灌 水接 近井 口或 多
2 回灌技 术 .
米 计算 , 套 费收入 约 4 1.2万 元 。供 暖 面积 配 641 的运 行 收 入 增 加 15 24万 元 , 回 灌 能 力 提 高 到 10 , 开采 量 不 变 的状况 下 , 年 可减 少地 热 0% 在 每
矿 产 资源补 偿 费 l . 1 元 。 由此可 见 , 热 资 8利用 进行 统一 管理 。
2 热储 层及地 热 井概况 .
东丽 湖 旅 游 区及 其 附近 从 上 到 下 发 育 孔 隙
型热储 包 括 新近 系 明化镇 组和 馆 陶组热 储 层 , 岩 溶 裂 隙型 热储 包括 奥 陶系 、 武 系 昌平 组 和蓟 县 寒 系雾 迷 山组 热储 层 。 东丽 湖旅游 区 目前 开发 利用 的主 要 为蓟 县系 雾迷 山热 储层 和 奥 陶系热 储 层 , 目前地 热井 1 3眼 ,使 用 的有 8眼 ,包 括 D 一 9 L 1、
其余 均 为雾迷 山地热 井 。 东丽 湖地 热主 要用 于供 暖, 部分用 于温 泉洗 浴 。2 1 0 0年 东丽湖 旅游 区年 总 开 采 量 为 1 1 9X 1 立 方 米 , 回 灌 量 为 0 . 0 8 . ×1 方米 , 12 0 立 整体 回灌 率约 为 8 % 0 。雾 迷 山 组 热储 层 为东丽 湖旅 游 区 的主要 开 发热储 层 , 总 开 采 量 为 8 . ×1 方米 , 回灌 量 为 6 . 69 0 立 9 2×
酸化 压 裂 洗 井 技 术是 石 油 勘 探 开 发 中 一 项
较 成 熟 的增 产 措施 , 年来 逐渐 在地 热井 的施 工 近 中得 到应用 。基 岩热 储 层是 碳酸 盐岩 地层 , 注入
酸 液进 行 酸 化 压 裂洗 井 , 除残 留岩 屑 , 清 沟通 裂
隙 通 道 , 大 岩 石 的裂 隙 率 , 增 能有 效 地 保 证 成井
2 ×1 方 米 , 0 0立
用 地板采 暖 和热泵 相 结合 的技术 。 在地 热井 相对
集 中 的地方 , 议推 广地 热 资源 集约 化利 用 与群 建 井 联动 结合 的资源 集约 应用模 式 。
王春敏 / 责任编辑
1 方米 , 体 0立 整 回灌 效 果 方面 , 好 ,其余 地热 回
一
输入 梯 级利用 系 统进 行利 用 , 利 用后 的地 热 将
尾 水管 道 并联 到一 起 , 行 统一 的 回灌 。第 二系 进 统 与第 一系统 理性 流程 较 为相似 , 故不 再赘述 。
3 群井联 动技 术 .
群 井 联 动 技 术 是将 开采 井 和 回 灌井 通 过 管
S 一 6 ,其 中 S 一 5 、R 3 D为奥 陶 系地 热 井 , R 3D R 3DS 一6
1地 热 回灌系 统地 面工 艺 .
东丽 湖 地 面 系统 工 艺 包 括地 热 井 井 口装 置 基 础 、 口监 测仪 器 仪 表 安装 、 热 井井 口泵 房 井 地 建设、 回灌 系 统 水质 净 化 装 置及 排 气 设 备 、 压 加
技 术应 用后 , 丽湖 旅游 区 地热尾 水 温 度可 东
质 量 。尤其 在 回灌 井 的施工 中, 对提 高 回灌 效 果
极 为重要 。 20 0 9年 1 0月 2 9日至 1 0月 3 0日对 该井 进 行 酸化洗 井 。2 0 0 9年 1 1月利用 冬季供 暖 开采 回 灌 生产 运行 进 行 回灌试 验 , 最大 瞬 时回灌 量 可达 2 7 。h 回灌 能力大 幅度 增加 。从 回灌 技术 角度 3 m/ , 讲, 目前 4眼 回灌井 的 回灌 能力 可 以完全 满 足两 组 系统 地热 供 暖尾水 回 灌 的要求 , 以实 现 地热 可 尾 水 1 0 回灌 。 0% 四、 经济 效益 分析
源 采用 梯级 利用 不仅 增 大供 暖面 积 , 而且 能 够 实
现 地热尾 水完 全 回灌 , 济效 益优 势 明显 。 经 因此 , 议推 行 以东丽湖 旅游 区为代 表 的地 建 热 集约 化利 用 开发 利用 模式 , 热梯 级利 用 中采 地
目前 , 丽湖 旅游 区 已使用 的地 热 回灌 井 4 东 眼 , 别 是 D 一 9 、 L 3B D 一 0 、 R 6 , 灌 分 L 1 B D 一 4 、L 4 B S 3 D 回
以达 到 l ℃后 进 行 回灌 ,累 计 供 暖面 积 增 大 了 0 5 . 6万 平 方米 ,按 住宅 供 热 配套 9 01 2元 /平方
泵 的设 置等 方 面 。回灌 系统 水质 净化 、 气及 加 排 压装 置对 于防止 地 热 回灌堵 塞 , 保证地 热 回灌 的 持续 性 具有 重要 作 用 。 目前 , 东丽湖 旅游 区回 在 灌 井共 4眼 , 1眼 回灌井之 前 均配 备有 回灌 过 每 滤 系统 , 过滤 精度 为 5 1m 03 。 .
第 一 系 统 开采 井 D 一 4和 D 一 9的部 分 地 L3 L1 热水 作 为一站 热源 , D - 9另一 部分 地热 水 作 引 L1 为 朗钜 站 热源 , 别 供 给用 户 采 暖 , 一 站 和 朗 分 经 矩站 换热 后 的地 热尾 水再 进入 一站 扩 建站 , 为 作 低 品位 热 源 , 水 源 热 泵 再 次提 取 热 量 , 给 其 经 供