地埋管地源热泵技术在贵州岩溶地区的应用研究

地埋管热泵技术是采集地表以下200 m深度内的浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术,而该技术在贵州碳酸盐岩分布区的应用和推广之所以受到制约,其主要原因是岩溶地层中建造垂直换热孔的难度大、成本较高。通过贵州省有色科技大楼附楼采用垂直地埋管式与基础桩螺旋盘管式有效组合的换热系统,在岩溶一般至中等发育的碳酸盐岩地层中开发利用浅层地热能的成功经验的介绍,为地埋管热泵技术在贵州岩溶地区的应用和推广提供参考。     

浅层地热能在岩溶地区的开发应用

地埋管换热系统是采集浅层地热能的一种热交换系统,文章介绍了用地埋管换热系统,在岩溶发育的碳酸盐岩地层中开发利用浅层地热能的成功经验,为在岩溶地区开发利用浅层地热能提供技术性参考。     

区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构开采浅层地热能评价综述

随着浅层地热能的大规模开发利用,针对地埋管地源热泵和能源地下结构的研究正由单个、单体尺度逐渐转向区域尺度。相较于地埋管地源热泵,能源地下结构占地面积小、成本低,在大规模城市建设及地下空间开发中具有良好的优势。从热物性参数和地下城市热岛效应两方面总结浅层地热能理论潜力现有研究成果,简述浅层地热能的开发形式,重点针对区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构的适应性评价进行系统综述,从适宜性分区、热交换潜力、满足建筑物能源需求效果三方面建立相应的区域尺度能源地下结构评价体系,以我国山东临朐县和德国巴登-符腾堡州地埋管地源热泵及我国南京大学仙林校区能量桩的区域性研究为案例进行深入分析,归纳当前研究中存在的问题,并对区域尺度能源地下结构的下一步研究进行展望。     

临沂市罗庄区浅层地热能资源研究与评价——以地埋管地源热泵系统为例

本研究旨在评估临沂市罗庄区浅层地热能资源量和开发利用潜力。在分析临沂市罗庄区区域地质、地热地质等基础资料的基础上,结合岩土体样品测试和现场热响应试验,采用指标法和层次分析法对临沂市罗庄区进行地埋管地源热泵系统进行适宜性区划并进行了潜力计算。结果表明:罗庄区内浅层地热能开发利用适宜性中等区面积68.97 km²,占97.17%;适宜区内,0～120 m浅层地热能储存量1.882×10¹³k J/℃。研究区采取地埋管地源热泵方式开采浅层地热能,冬季可供取暖面积2.56×10～7m²,夏季供可制冷面积1.56×10～7m²。     

地埋管换热系统地温监测技术探析

分布串列式地层温度测量与数字传输系统改进海洋层温测量传感的核心技术,克服了传统的测试引线多、不易调试、成本高、无法真实反映土壤地层温度的诸多弊端,综合考虑了测温精度、仪器稳定性、安装的可行性、价格及其他因素。且通过试验证实:置于换热PE管内、管外所测的地层温度相差一般在0.05℃～0.1℃,均能较好地反应地层温度的真实变化特征,实际应用时可采用具有更多优点的将测线从PE管内下入方式。这种地温监测技术方法已在多个换热系统工程中应用,其精度和稳定性均能满足浅层地热能开发利用时地埋管群区域地下温度场动态监测的需求。     

许昌市浅层地热能评价

以线热源理论为基础,通过对许昌市城区不同区域岩土体进行垂直埋管试验,测试获取各岩土层热物性参数,计算浅层地热能可利用量和地热能储存量,为许昌市推广和发展土壤源热泵这一极具节能与环保潜力的浅层地热能应用提供理论基础和技术支撑。同时,通过对许昌市浅层地热能评价方法的介绍,为同类城市浅层地热能评价提供可借鉴的方法。     

河北省衡水市区浅层地热能特征及应用前景分析

随着城市规模的不断扩大,对能源的需求越来越大,同时对环境保护的要求也越来越高.浅层地热能作为一种可循环利用且节能环保的能源逐渐受到人们的重视.本文通过对衡水市区地质、水文地质条件特点的分析,对衡水市区浅层地热能资源进行了评价和计算,结果表明衡水市浅层地热能资源丰富,适宜地埋管换热系统的开发利用,且开发潜力巨大,前景广阔.     

复杂地质条件下的地埋管换热孔成孔工艺措施

根据统计,贵州省土壤源热泵的利用情况远落后于其它省份,原因是由于贵州省特殊的地质条件造成地埋管换热孔施工难度及工程成本的大幅度增加造成的,故解决上述问题是在贵州省推广土壤源热泵系统的先决条件。本文针对贵州地区喀斯特地貌等复杂地质条件,特别是针对地下岩溶发育明显的石灰岩地区以及破碎、裂隙发育明显的白云岩地区,根据贵州当地的成功案例,提出了在岩溶发育明显的地区采用清水正循环回转钻进方式结合混合速凝剂的水泥浆回灌封孔固化后复钻的成孔处理工艺,以及在破碎、裂隙发育明显的地区采用添加火碱、纤维素、堵漏剂的混合泥浆作为护壁材料的正循环回转钻进方式,结合局部泥浆无法成功护壁的同时添加聚丙烯酰胺的成孔处理工艺。     

鲁北平原地下咸水浅层地热能开发利用条件研究

为了解决鲁北平原区农村冬季清洁供暖问题,扩大地下水地源热泵系统的应用规模,以区内广泛发育的咸水体为研究目标,在简述第四纪地层特征的基础上,阐明了第四纪含水砂层与咸水体的分布特征,总结了区内以往开展的4个浅层地热能勘查项目所施工的水文地质勘探孔抽水试验与回灌试验成果.结果表明:研究区咸水含水层单井涌水量320~475 m3/d,单位涌水量12.76~28.3 m3/(d·m),自然回灌条件下单井回灌量30~56 m3/d,单位回灌量5.85~17.5 m3/(d·m);单眼开采井可供暖面积为3481.02 m2,可满足约35户农村住宅的冬季供暖需求;研究区在进行浅层地热能开发时建议优先选择地下水地源热泵系统,对于供暖/制冷能耗需求较小的农村单户建筑,可选择地埋管地源热泵系统进行分散式供暖/制冷.     

江苏高邮地埋管热响应试验及浅层地热能资源评价

为研究江苏高邮浅层地热能资源储量,选取2个典型区块开展现场热响应试验,以线热源理论为建模基础,结合地埋管进出水温度试验数据,建立了典型区块内地埋管热传导模型,采用体积法对研究区浅层地热能资源作出定量评价。数据分析表明：在G001孔处,初始地层温度为17.69 ℃,导热系数为1.389 W/(m·K),钻孔内传热热阻为0.111 K/W,热扩散系数为0.921×10-6 m2/s,热容量为1.508×106J/K,单位延米换热量为104.98 W/m;在G002孔处,初始地层温度为18.58 ℃,导热系数为2.340 W/(m·K),钻孔内传热热阻为0.110 K/W,热扩散系数为0.229×10-6m2/s,热容量为10.200×106J/K,单位延米换热量为163.34 W/m。综上试验参数计算结果可知,区内每年可开发浅层地热能储量至少为6.47×1013kJ。试验设计合理,所得参数真实可靠,可为高邮浅层地埋管地源热泵工程后续设计工作提供基础数据与技术支撑。     

偏心跟管钻具钻进的仿真分析

针对偏心跟管钻具工作环境与受力作用复杂的情况,通过建立跟管钻具在地层中钻进的有限元模型,设定各种边界条件及载荷,运用有限元分析软件ANSYS 12.0对跟管钻具的钻进工况进行仿真模拟,分析钻具在钻进时与地层岩土体相互作用下的应力应变情况。根据模拟分析结果能够更清楚地了解钻具钻进时的应力状态,并对钻具的设计、优化起到指导性作用以及为钻具设计结构的合理性提供了理论依据。     

新型偏心跟管钻具的设计与有限元分析

介绍了新型偏心跟管钻具的结构组成以及设计思路。针对跟管钻具工作环境与受力作用复杂的情况,通过对跟管钻具进行建模,设定各种载荷条件,运用有限元分析软件ANSYS11．0对跟管钻具的工况进行模拟。根据模拟分析结果能够对钻具的设计进行改进,并为新型跟管钻具设计结构的合理性和可靠性提供理论依据。     

QXG型潜孔锤取心跟管钻具的研制

介绍了QXG型潜孔锤取心跟管钻具的结构特点、设计参数及使用注意事项。QXG系列潜孔锤取心跟管钻具是一种基于潜孔锤跟管钻进及潜孔锤取心钻进技术设计的新型钻具,能在钻进的同时跟进套管、保护孔壁、防止钻孔坍塌,适合松散地层取心钻进。     

潜孔锤同心跟管钻具零件强度分析与研究

介绍了适合卵砾石地层地震勘探孔施工用的潜孔锤同心跟管钻具的结构和工作原理。针对钻具使用中出现的套管螺纹和内外钻头冲击面强度低、寿命短的问题,采用有限元方法对钻具的零件进行了强度分析,并提出了提高套管螺纹和内外钻头寿命的方法。     

国内外灌注桩套管钻进技术现状

介绍了国内外近年来在钻孔灌注桩施工中采用的几种套管钻进法，并分析对比其优缺点，提出了套管钻进中应根据不同情况采取不同的钻进方法或多工艺施工，特别强调了潜孔锤跟管钻进方法在我国推广的技术经济意义。     

气动潜孔锤双冲击跟管钻进技术

为了解决潜孔锤跟管钻进过程中经常发生的套管断裂问题以及增加套管跟管深度,采用了潜孔锤双冲击跟管钻进技术,设计了套管振击器,在钻进过程中对套管顶端施加外部作用力。通过计算套管振击器产生作用力的大小和分析套管跟管最大深度的影响因素,验证了振击器产生的冲击力能够使套管顺利跟进,解决了套管断裂及跟管深度过低的问题。     

空气跟管钻进在南苏丹供水井流沙层中的应用实践

在南苏丹供水井钻探施工过程中,遇特别松散的流沙层,常规的泥浆护壁钻进难以成孔。简要介绍了在南苏丹供水井施工现场制作简易同步回转拨杠实现空气跟管钻进的基本原理与工作程序,有效地解决了流沙层的钻进成孔问题。并针对这一技术应用过程中存在的问题,提出了改进建议。     

空气潜孔锤跟管钻进技术与应用

跟管钻进技术已发展成为对付复杂地层钻进的一种有效方法,主要介绍空气潜孔锤跟管钻进技术、SP系列跟管钻具的特点以及空气潜孔锤跟管钻进技术在地质灾害、水电建设、城市高层建筑地基处理、公路、铁道建设工程等复杂地层钻进的应用。     

气动潜孔锤钻进技术在黔东南岩溶地区 地源热泵勘探井中的应用

气动潜孔锤钻进技术用于地源热泵勘探井施工,在地质条件复杂的黔东南岩溶地区累计钻进568 m,不仅查明了拟建项目区地质体的地质条件和可钻性,而且通过钻进工艺的改变,成功地实施了一口测试井,确保了项目的顺利开展。文中分析了岩溶地区的钻遇问题,及时调整思路,结合钻井工艺的改变,并选择气动潜孔锤间接性跟管钻进技术,保证了钻进的连续性,取得的经验体会可供借鉴。     

栾川钼矿采空区钻探技术试验研究

针对栾川钼矿地质结构复杂、地下采空区交错纵横,采空区底板凹凸不平开孔困难,普通钻进容易造成钻孔偏斜的情况,为解决矿区面临的勘探技术难题,研究试验了以潜孔锤反循环钻探技术为核心,集成多种先进的钻探机具,采取人工造孔法、下套管导向法或实时控制参数法等钻探工艺,顺利在采空区底板打孔并钻穿多层采空区,取得了良好效果。