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【科普】回灌类型&回灌模式

发布时间:2021-03-15  来源:地热能在线
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回灌类型

按回灌井和开采井所处热储层位的异同,可以将回灌分为同层回灌异层回灌同层回灌是指回灌井的注水层与开采井的取水层为同一热储层位。异层回灌是指回灌井的注水层与开采井的取水层为不同的热储层位。

从地下热水运移过程分析,回灌是开采的逆过程。地下热水运移的前提条件是必须要有顺畅的运移通道,回灌同样也需要良好的运移通道。

岩石空隙是地下热水储存场所和运移通道。孔隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律,对地下热水的分布和运动具有重要影响。由于回灌井所处地层的热储结构、区域构造中的位置不尽相同,导致地下热水的运移通道的顺畅程度不同,水的运动速率也不同。

按回灌井注水层位和开采井取水层位的热储结构及所处区域构造中的位置不同,将同层回灌分为断裂型(A)裂隙型(B)孔隙型(C)三种类型。

断裂型(A型):注水层为基岩热储层,位于断裂带附近,岩石破碎,裂隙发育,具有顺畅的地下热水运移通道。这种类型的回灌的回灌能力最强,可在不加压的自然条件下进行回灌,且回灌效果明显。

裂隙型(B型):注水层为基岩热储层,裂隙比较发育。这种类型的回灌在开始回灌时,由于含水层盐堵、气堵的影响,回灌不畅,效果不佳,但经过回扬疏通热储层后,回灌效果很好。

孔隙型(C型):注水层为新生代沉积盆地巨厚新生界的中、下部,地下水循环交替缓慢,如第四系、第三系热储层,其结构疏松,孔隙度较大,回灌水的运移是在相互连通的孔隙间进行的。这种类型的回灌初期比较顺畅,后期由于滤水管及其周围的热储层的物理和化学堵塞,回灌能力不断衰减,需要定期回扬。

回灌时应尽量提高回灌能力,以达到回灌目的。按回灌井注水层位和开采井取水层位的热储结构及在区域构造中所处的位置不同,将异层回灌分为孔隙—断裂型(CA型)孔隙—裂隙型(CB型)裂隙—断裂型(BA型)裂隙—裂隙型(BB型)断裂—断裂型(AA型)五种类型。

孔隙—断裂型(CA型):开采井的取水层为第三系热储层,结构疏松,回灌井的注水层为基岩热储层,位于断裂带附近,岩石破碎,裂隙发育,具有顺畅的地下热水运移通道。

孔隙—裂隙型(CB型):开采井的取水层为新生代沉积盆地巨厚新生界的中、下部,结构疏松,回灌井的注水层为基岩热储层,裂隙比较发育。

裂隙—断裂型(BA型):开采井的取水层为基岩热储层,裂隙比较发育,回灌井的注水层为基岩热储层,位于断裂带附近,岩石破碎,裂隙发育,具有顺畅的地下热水运移通道。

裂隙—裂隙型(BB型):开采井的取水层和回灌井的注水层都为基岩热储层,裂隙比较发育,所不同的是两个井取水层位为不同的热储层。

断裂—断裂型(AA型):开采井的取水层和回灌井的注水层都为基岩热储层,位于断裂带附近,岩石破碎,裂隙发育,具有顺畅的地下热水运移通道。所不同的是两个井的目的层不是同一热储层。

选择回灌类型的原则是能进行同层回灌的则进行同层回灌,在无条件进行同层回灌时,则进行异层回灌。因为异层回灌时回灌水流经不同类型的热储层会使水质发生改变,可能会对水源造成污染。

回灌模式

 

经过近几年的回灌工作,取得了丰富的经验,形成了一套回灌模式。目前,采用的地热回灌模式有:同层对井回灌异层对井回灌同层两采一灌同层对井回灌是指回灌井的注水层与开采井的取水层位于同一热储层位。这种模式的使用主要是为了补充形同热储层的水源,将相同地层的水位变化限制在一定的范围内异层对井回灌是指回灌井的注水层与开采井的取水层不位于同一热储层位当开采层位回灌非常困难时(如第三系的回灌),长采用这种模式。同层两采一灌是指在同一热储层位上开设两眼开采井与一眼回灌井。这三种模式分别在天津市华馨公寓、今晚报大厦、体北八区等地热站得到应用。(本文来源:《常规地热能开发技术应用与实践》,袁清、刘金侠著,选自第十章,由汪新伟、郭世炎、高小荣、刘学峰和王建存完成。)

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