东营市城区地热储人工回灌条件及分区研究

地热水资源开发利用往往伴生诸多环境地质问题,人工回灌是解决这些问题的有效和重要手段。影响人工回灌效果的主要因素有地质构造复杂程度、回灌水源类型,热储厚度、渗透性能、储水能力,地热水头大小及溶气状况等。就东营市城区馆陶组、东营组地热水资源的人工回灌条件进行了论述,并利用综合方法开展了分区评价,划分出回灌条件好区、较好区、一般区和较差区。对该区地热水资源人工回灌的可行性进行了讨论,提出了建议。     

东营市城区馆陶组热储回灌性能分析

东营市城区馆陶组热储为新近系松散碎屑岩层状热储,目前地热资源开采量约95万m3/a,回灌是解决热储压力下降与地热尾水排放对环境造成不良影响的最佳措施,该文采用自然回灌试验方法探讨回灌条件下馆陶组热储的渗透性能,并与德州市城区馆陶组热储压力回灌试验成果进行了对比,对该热储的回灌性能进行了分析,为指导该区地热回灌提供了科学依据。     

沉积盆地砂岩热储回灌试验研究——以山东禹城市为例

禹城市为东营组热储地热资源开采利用集中区,因地热资源集中开采及地热尾水的直接外排,造成了水化学污染、热污染及热储层压力下降等一系列地质环境问题。本次在禹城市地热资源开发利用现状调查的基础上,在禹城市栖庭水岸开展地热回灌试验研究,回灌模式为自然同层对井回灌。根据本次回灌试验取得的数据,对回灌量与回灌压力关系、回灌对热储层水质影响、回灌对热储层温度影响规律进行了分析研究并根据拟合回灌量与水位升幅关系曲线计算了最大回灌量。分析结果表明:回灌量随压力的增大而增大,单位回灌量随回灌压力的增大呈减小趋势;回灌井因灌入了矿化度比其自身地热水矿化度高的水源,所以回灌后采集的回灌井地热水矿化度比回灌试验之前高,但因采灌井开采热储层属于同层热储,故回灌对热储层水质影响小;本次试验采灌井间距较大,故回灌对热储层温度无影响;计算确定该回灌井最大回灌量为70 m~3/h。本次回灌试验研究为禹城市地热资源可持续开发利用提供了依据。     

地热回灌防腐过滤器及配套技术试验

利用专题立项开凿的地热生产井和地热回灌井,对第三纪孔隙型热储层进行了加压条件下的对井同层回灌试验。通过研发地热回灌防腐过滤器及配套技术,解决了先前在回灌过程中由各种物理、化学和生物因素引起的堵塞,导致回灌量减小、回灌井早期丧失回灌能力这一技术难题。     

利津县城区地热资源状况及开发前景分析

利津县城区的地热资源主要赋存于新生代新近纪和古近纪碎屑沉积岩中,热储类型为层状孔隙-裂隙型热储,地热资源类型属热传导型。新近纪馆陶组热储层组与古近纪东营组热储层组是主要的热储层。该文在论述利津县地热地质条件的基础上,对地热开发的经济、社会、环境效益及开发利用前景进行了分析,对地热开发中的尾水排放和回灌问题进行了探讨,最后提出了地热资源开发与管理方面的建议。     

天津地区孔隙型热储层地热流体回灌影响因素探讨

文章通过对孔隙型热储层地热流体回灌试验中回灌量与液柱压力、流体温度相互关系等方面分析和探讨,认为其主要影响因素为热储层物质结构、水文地质特征、回灌水温度、成井工艺、回灌与开采井间的距离、回灌方式等条件。     

天津地区馆陶组热储回灌量衰减原因探讨

馆陶组是天津地区开展回灌试验最早、次数最多的热储层,但在每次试验中,回灌开始几小时或几天后,回灌量就急剧衰减,多数观点认为是回灌流体堵塞影响。笔者根据试验中观测到的现象及有关数据,经过理论分析,认为在回灌初期造成回灌量衰减的主要因素并不是堵塞,而是冷锋面前移过程中与热储层作用产生的一系列阻力所致。通过对回灌衰减分析,在不考虑堵塞的情况下,砂岩储层的物性特征是制约其回灌效果的关键。结合国内外最新砂岩回灌成果,提出天津地区馆陶组回灌的储层参数条件,对持续开发利用馆陶组地热资源具有一定的意义。     

鲁北地区砂岩热储地热尾水回灌地温场变化特征分析

本文通过对德州水文家园砂岩热储地热回灌井全井段温度监测,在深度上分为5个区段论述了地温场的变化特征,重点对热储温度恢复的热量来源进行了分析。研究结果表明,在规模化生产性回灌时,低温地热尾水回灌会使得回灌井周边热储温度明显降低,并且恢复速率特别缓慢;通过定性分析和定量计算,认为大地传导热流和顶部地层传导热流在热储温度恢复中的作用极其微弱,而外围同层相对高温地层传导的热量和地热水流动带来的热量是其温度恢复的主要热量来源。基于该研究结果,在规模化回灌条件下,发生热突破是必然的,因此深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是非常有必要的。     

砂岩热储回灌对储层影响评价——以鲁西北坳陷地热区为例

地热流体经供暖利用后尾水温度降低,经过滤、排气处理后的尾水中仍含有不同粒径的悬浮物、气体,因此回灌不可避免的会对储层造成负面影响,如堵塞储层导致回灌量衰减、热储温度降低甚至产生热突破等,这严重阻碍了地热回灌的长期可持续运行。评价回灌对储层的影响,对下一步全面推进、科学回灌及合理可持续开发利用、保护地热资源具有重要意义。本文以近几年鲁西北坳陷区开展的馆陶组热储回灌试验为基础,设立了一套评价指标,即用回灌前、后水质的变化率评价回灌对热储流体的影响,温度的变化率评价回灌对热储温度的影响,单位涌水量变化率、渗透系数的比值和单位回灌量比值评价回灌堵塞程度并确定了分级标准。评价结果表明,回灌不会改变储层流体的化学类型;回灌堵塞主要发生在回灌井周围,相比回灌前,回灌后回灌井的单位涌水量降低14.3%～59.0%、渗透系数为原来的41%～86%,末期单位回灌量为初期回灌量的51%～92%,回灌堵塞程度为轻度到严重。采灌井距180～500m,历经一个供暖季回灌对热储温度的影响较小,但回灌导致回灌井周边热储温度明显降低,历经一个非回灌期224d,从35. 7℃恢复到40. 53℃,恢复速率为0. 036～0. 022℃/d,还需658d才能恢复到原热储温度(55℃)。本区热储水位仍呈下降趋势,但回灌可延缓热储水位的下降速度。     

天津馆陶组地热回灌井钻井和射孔工艺探讨

天津地热在开采的同时重视回灌,有效地保护了宝贵的地热资源。天津在基岩裂隙型地热中回灌效果良好,但馆陶组地热井回灌量欠佳,为了解决这一问题,进行了研究探索。介绍了采用射孔工艺成井,在保证取水效果的同时,使稳定无压回灌量达到了101 m^3/h,取得了很好的效果。     

冀中平原深部地下热水资源可更新特征与依据——以辛集馆陶组地下热水系统为例

针对冀中平原深部地下热水资源可更新性问题,以辛集馆陶组地下热水系统为例,采用相同开采强度下地下热水位降幅异常变化的识别方法,通过2000年以来该地下热水位年际及月际降幅与开采量和上游山区年降水量之间响应变化特征研究,结果表明:(1)冀中平原辛集地区馆陶组地下热水资源具有一定的可更新能力,与上游山区年降水量变化相关,还与地下水位埋深、当年开采引起的水位降幅大小和开采疏干层位砾粗砂岩及细砂岩占比状况有关;(2)辛集地区馆陶组地下热水大规模开采,是该地下水系统获得上游区侧向流入补给的必要条件,属于开采激发型补给,更新补给的资源数量有限;(3)从2000年以来该区地下热水水位动态变化趋势来看,目前该区地下热水资源已处于超采状态,需要压采或人工回灌增大补给,否则难以可持续开发利用。     

咸阳地热WH1井砂岩地层回灌试验研究与应用

地热是一种新型绿色能源,我国地热资源丰富,部分区域地热开发已经形成一定规模,具有一定的研究基础,地热尾水回灌形成可持续循环利用技术是目前遇到的突出难题,在砂岩地层回灌尤为困难。汾渭盆地的地热能源较为丰富,已经形成了规模开发,咸阳地热WH1井首次进行了砂岩回灌尝试,获得了施工及回灌等相关数据。对砂岩地层尾水回灌进行了试验,积累了施工经验,为后继施工打下了基础。     

天津地热资源开发利用现状及可持续开发利用建议

天津是我国地热资源比较丰富、开发利用较早的城市之一,二十世纪九十年代以后开始大规模的将地热资源应用于供暖、洗浴、养殖等方面.目前全市地热供暖面积约1233万m2,是我国利用地热供暖规模最大的城市,并于2011年1月获得“中国温泉之都”荣誉称号.地热资源已经成为天津经济发展和改善城市环境质量不可多得的清洁能源.天津地区的主要热储层均已形成降落漏斗,明化镇组热储层在市区及新四区形成漏斗;大港区形成了本市馆陶组热储层最大的一个漏斗中心;雾迷山组热储层在市区形成了较大的降落漏斗.尽管天津地热资源丰富、开发利用程度较高,但在开发利用过程中存在很多问题,主要有水位年降幅较大,回灌率较低,新近系回灌效果不明显,还存在很多无证开采的现象.针对这些问题,建议相关部门严格控制开采量,时刻关注水位降幅情况,增大回灌力度     

山东省东明地热田地球物理化学特征分析

山东省东明地热田内蕴藏着丰富的地热资源。通过已有地质资料及近年的勘查项目研究成果,对东明地热田的地热资源的地质背景、热储特征、地球物理化学特征等进行了研究分析,认为东明地热田属于层控型低温地热田,热储层主要为新近纪明化镇组下部、馆陶组、古近纪东营组地层,该区的地温梯度主要受构造控制,断裂导热是形成该地温场的一个重要因素,地下热水水平方向水化学组分变化甚微,具有明显的垂直分带性,地热水水源主要为渗入的溶滤水。     

山东省菏泽市聊城—兰考断裂带西部地区地热资源评价

通过地热资源评价,对山东省菏泽市聊城—兰考断裂带西部地区地热地质条件和热储赋存条件进行了论证,认为调查区主要可开采热储层分别为明化镇组、馆陶组及东营组,均为层控岩孔隙型层状热储; 通过对热储盖层、热源、导热构造及导水构造进行分析,估算出了地热资源总量及各地层单井产量、合理井距,并为地热资源合理和可持续开发提出了建议。     

聊城地区地热资源赋存特征研究

山东省聊城市地热资源丰富。通过已有钻探资料及近年的勘查项目研究成果,对聊城市地热资源的地质背景、水文地质特征、地球物理化学特征等进行了综合研究分析,认为聊城地热田属于层控型低温地热田,热储层主要为新近纪明化镇组下部、馆陶组、古近纪东营组地层,该区的地温梯度主要受构造控制,断裂导热是形成本区的一个重要因素,地下热水矿化度较小,成因主要为大气降水。目前的城区开发井数少、开采量小,但从合理开发的角度分析,尚存在开采层位单一,开采深度相近,局部井段井位过密等问题,针对这些问题提出了提高开发利用水平、科学布局、禁止混层开采、积极推进地热回灌等合理的开发建议。     

东营凹陷地热田特征及成因机理研究

按照三级、四级大地构造单元,凸起、凹陷的界线、构造断裂带、地热异常的范围等,将鲁西北地热区划分为若干地热田;在参考鲁北地区馆陶组、东营组热储埋深、厚度、水化学类型、水量、水温等基础上,结合当地的地热规划、开发利用情况及行政区界等,将东营凹陷地热田进一步划分为5个地热区块;通过对东营凹陷地热田已有钻探资料和区域地热地质资料的研究,结合勘查项目研究成果,分析了地热田的埋藏条件、补径排条件、地温场及水文地球化学特征,阐述了地热田边界条件以及地热地质特征,东营凹陷地热田蕴藏着丰富的中低温地热资源,热流体为碎屑岩类裂隙孔隙承压水,矿化度较高,主要由周边山区大气降水入渗补给形成,并建立了地热田成因机理概念模型,为地热资源的合理开发利用提供了重要依据。