鲁北砂岩热储地热尾水回灌试验研究
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２， ３］ 的问题归 结 于 回 灌 时 热 储 的 堵 塞 ［ ， 并针对堵塞
力的急剧下降 。 此 外 ， 该区地热资源主要用于冬季 供暖尾水直接排入城市下水道 ， 不但造成了地 供暖 ， 热资源的极大浪费 ， 而且对城市污水处理能力提出 了更高要求 。 供暖 后 尾 水 水 质 基 本 上 没 有 变 化 ， 仅 温度发生了变化 ， 采用合理的工程措施 ， 将供暖尾水 回注热储层 ， 是维 持 地 热 资 源 可 持 续 开 发 的 根 本 措 对砂岩热 施 。 该文总结了区 内 历 次 回 灌 试 验 情 况 ， 储的回灌条件进行了探讨 。
如回灌水源的过滤 、 问题提出了一系列的解决措施 ， 加入化学试剂等 ， 但回灌效果仍然不佳 。 １． ２ 国内地热回灌现状 我国在北京城 区 地 热 田 东 南 部 进 行 １ ９ ８ ２ 年初 ， 热储 层 主 要 为 蓟 县 铁 岭 组 和 雾 迷 山 组 了回灌试验 ， 碳酸盐岩 ； 天津市蓟县热储地热回灌研究 １ ９ ９ ６ 年， 取得 了 明 显 的 效 果 。２ 北京在小汤 ０ ０ １—２ ０ ０ ２ 年， 山、 北京城区地热 田 的 东 南 部 进 行 了 一 个 采 暖 期 的 回灌试验 ， 小汤山地热田从 ２ ０ ０ ３ 年开始逐年增加回 灌量 ， 目前北京市地热回灌量达到采暖开采量的 标志着 在 碳 酸 盐 岩 岩 溶 裂 隙 热 储 中 进 行 ８ ０％ 左右 ，
图 ３ 第二次试验回灌压力与回灌量动态曲线图
·２ ６·
第２ ９ 卷水工环专刊 水资源调查评价 ０ １ ３年９月 ２
） 回灌试验结果分析 ２ （ 同样采用 《 水利 水 电 工 程 钻 孔 压 水 试 验 规 程》 （ ） 中推荐的渗透系数计算公式对回灌 Ｓ Ｌ ３ １ ２ ０ ０ ３ 时热储的渗 透 系 数 进 行 计 算 ， 结 果 表 明， 无压回灌 热储的渗透系数约为 ０． ／ ， 而有压回灌时 ， 时， ５ ０ｍ ｄ 热储渗透系数略高 ， 且随着压力的升高 ， 热储渗透系 数减小 （ 图４ ） ， 压力为 ０． 热储的渗透系数 ２ＭＰ ａ时 ， ／ 。 约为 ０． ８ ５ｍ ｄ
式中 ： ／ ） ； 犓 为热储渗透系数 （ ｍ ｄ 犙 为加 压回灌流 量
３ （ ／ ） ； ； ｍ ｄ 犎 为回灌压力换算成的水头高度（ ｍ） 犔 为热储 厚 度 （ ； ， 取滤水管半 ｍ） 狉 ｍ） 狅 为钻孔半径（
径。 估算结果表 明 （ 图 ２） ， 热储的渗透系数随回灌 压力的增大而 减 小 ， 两 者 相 关 系 数 为 ０． 成完 ９ ０ ３， 全负相关 。 当回灌压力为 ０． 渗透 ３ ４～０． ６ ＭＰ ａ时 ， 系数与回灌压 力 的 相 关 系 数 达 ０． 此 时， 热储 ９ ９ ６， 的渗透系数为 ０． ／ 。 由此可见 ， 加压 ０ ７ ５～０． ０ ９ ５ｍ ｄ 回灌条件下 ， 热储的渗透性能衰减严重 。
之间的关系 ， 该次共进行了 ４ 个压力段的回灌 ， 回灌 压力与回灌之间的关系如图 １ 所示 。
图 １ 第一次试验回灌压力与回灌量动态曲线图
·２ ５·
第２ ９ 卷第 ９ 期 山 东 国 土 资 源 ２ ０ １ ３年９月
） 回灌试验结果分析 ２ （ 回灌 试 验 结 果 表 明， 回灌量与回灌压力的相关 系数为 ０． 为完全相关 。 采用 Ｅ ９ ７ ２， Ｘ Ｃ Ｅ Ｌ 软件对回 灌量与回压力之间 的 关 系 进 行 趋 势 分 析 ， 两者线性 相关关系式为 ： 决定系数 犚２ ＝ ０． 犢 ＝ ９． ２ ０ ５ ３ 犡 ＋５． ８ ７ １， ９ ４ ４ ３ 式中 ： 为回灌量 （ ／ ） ， 为回灌压力 （ ） 。 犢 ｍ ｈ 犡 ＭＰ ａ 回灌条件下热储 的 渗 透 系 数 采 用 《 水利水电工 程钻孔压水试验规程 》 （ 中推荐的渗透 Ｓ Ｌ ３ １ ２ ０ ０ ３） 系数计算公式进行估算 ：
３ ３ 回灌量 ４ 。 以上各次回灌时 ， 回灌量 随时 间 ８６ ６ ５ｍ
的迅速衰 减 ， 回灌效果不理想
。２ 在滨海 ０ １ ０ 年， 首次采用 新区新近纪孔隙型 热 储 地 热 回 灌 试 验 中 ，
３ ［ ］ ６
［ ］ ５
射孔爆破成井技术 ， 在回灌量和回灌持续性上取得 回灌量达 １ 突破性进展 ， ０ ３～１ ２ ０ｍ ／ ｈ 。
２ 鲁北砂岩热储回灌试验
２． １ 德州市城区地热田 自１ 鲁北 ９ ９ ７ 年在山东省鲁北地质工程勘察院 （ 院） 内建成第一眼地热井以来 ， 德州市城区地热田开 目前拥有地热井 １ 年开采 采强度逐年增加 ， ０ ０ 余眼 ，
３ 量约 ２４ ／ 。 地热 资源的大 量开 采 ， 导致 ０ ０余万 ｍ ａ
第２ ９ 卷水工环专刊 山
东 国 土 资 源 ２ ０ １ ３年９月
鲁北砂岩热储地热尾水回灌试验研究
赵季初
（ 山东省鲁北地质工程勘察院 ， 山东 德州 ２ ） ５ ３ ０ ７ ２
摘要 ： 山东省鲁北平原蕴藏有丰富的地热资源 ， 目前得 到 广 泛 开 发 利 用 的 热 储 为 新 近 纪 馆 陶 组 热 储 与 古 近 纪 东 营 热储类型为沉积盆地型碎 屑 岩 孔 隙 — 裂 隙 热 储 ， 天 然 状 态 下， 该类热储中的地热流体基本上处于静止状 组热储 ， 态， 补给极其微弱 ， 地热流体的大量开采造成了热储压力的急剧下降 ， 回灌成为 了 维 持 热 储 压 力 的 必 要 措 施 。 针 对 国内外进行了大量的回灌试验研究 ， 总体回灌效果不佳 ， 并将原因归 结 于 回 灌 时 热 储 的 堵 塞 。 该 文 在 分 该类热储 ， 析研究区内多次回灌试验成果的基础上 ， 提出了砂岩 热 储 回 灌 的 不 同 机 理 ， 认为合理地布置开采井与回灌井之间 的距离 ， 促使开采井与回灌井之间形成水力循环 ， 是解决砂岩热储中回灌难问题的关键 。 关键词 ： 地热资源 ； 砂岩热储 ； 热储压力 ； 回灌试验 ； 鲁北平原 中图分类号 ： Ｐ ３ １ ４． １ 文献标识码 ： Ｂ
鲁北平原砂岩热储主要包括新近纪馆陶组热储 与古近纪东营组热储 ， 地热资源埋深大 ， 天然条件下 基本上处于静止状态 ， 地热水的补给微弱 ， 属不可恢 复的消耗型资源 。 地热 资 源 的 开 采 造 成 了 热 储 压
①
即热储温度的降低问题 ， 合理地选择回灌井的布局 ， 可以实现保持热 储 流 体 压 力 的 目 的 。 目 前 ， 回灌已 成为支持地热电站持续运行的必要措施之一 。 最早在沉积盆地型中低温地热田中进行地热尾 水回灌试 验 的 是 在 法 国 巴 黎 盆 地 。１ ９ ６ ９年在巴黎 附近的 Ｍ 对 ｅ ｌ ｕ ｎ ｌ ．Ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｔ建 立 了 世 界 上 第 一 个 “ 井” 系统 ， 将采暖 之 后 的 地 热 流 体 回 灌 到 热 储 中 去 。 此后 ， 其他国家 ， 如德国也在沉积盆地型地热田的砂 岩热储中进行了 回 灌 试 验 。 结 果 表 明 ， 在砂岩热储 中进行地热尾水回 灌 的 难 度 大 ， 国外学者将回灌难
水 位 年 降 幅 达 ３． ／ 。 了热储 压 力 的 急 剧 下 降 ， ９ ０ｍ ａ 除 ２ 眼井混合开采东营组 、 馆陶组热储外 ， 其余各井 均开采馆陶组热储 。 馆陶组 热 储 厚 度 一 般 为 １ ６ ０～ 占地层总厚度 的 ３ ２ ０ ０ｍ， ５％ ～４ ５％ 。 单 层 厚 度 大 ，
１ 地热Fra Baidu bibliotek灌研究现状
１． １ 国际地热回灌现状 地热回灌是维持地热田可持续开发利用的必要 措施之一 ， 早在 １ 美国加州 Ｇ ９ ６ ９年， ｅ ｓ ｅ ｒ ｓ 地 热田 ， ｙ 针对热储压力下降 过 大 ， 导致地热田的产汽量和电 站的发电能力严重 下 降 的 问 题 ， 开展了世界上第一 个地热回灌 项 目
泵加压 ， 调节流量 和 压 力 注 入 热 １ 井 。 该 次 进 行 了 第一个压力段为无压自然 ４个 压 力 段 的 回 灌 试 验， 回灌 ， 另 外 ３ 个 压 力 段 分 别 为 ０． ， ０ ５ ＭＰ ａ ０． １ ２ ， ， 回灌压力与回灌之间的关系如 图 ３ ０． ２ ０ＭＰ ａ ＭＰ ａ 所示 。
犙 犔 犓＝ ｌ ｎ ２·π·犎 ·犔 狉 狅
图 ２ 回灌量 、 热储渗透系数与回灌压力关系曲线图
２． １． １． ２ 第二次回灌试验 （ ） 试验基本情况 １ 利用热１井 ２ ０ １ ０年１ ０月１ ９ 日至 １ ０月２ ９ 日， 热 ２ 井作为抽水井 ， 利用热 ２ 井抽出的 作为回灌井 ， 地热水作为回灌水源 ， 通过输水管道 ， 经除铁罐后水
［ ］ １
。随 后， 世界各国的其他地热电
站也开展了一系列地热回灌工作 。 高温地热田多为 基岩裂隙热储 ， 回灌所面临的问题主要是 “ 热突破 ” ，
收稿日期 ： 修订日期 ： 编辑 ： 曹丽丽 ２ ０ １ ３ ０ ５ １ ３； ２ ０ １ ３ ０ ７ １ ０；
作者简介 ： 赵季初 （ ， 男， 湖南邵阳人 ， 高级工程师 ， 主要从事地热 、 地下水 、 环境地质工作 ； ： ＿ １ ９ ７ ５—） Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｚ ｈ ａ ｏ ｉ ｃ ｈ ｕ １＠１ ６ ３． ｃ ｏ ｍ。 ｊ 山东省地热资源调查评价 （ 鲁西北平原 ） ， ２ ０ ０ ９年。 ① 山东省鲁北地质工程勘察院 ，
·２ ４·
第２ ９ 卷水工环专刊 水资源调查评价 ０ １ ３年９月 ２
］ ４ 地热的回灌开采已进入生产实践阶段 ［ 。
平均单层 厚 度 １ 最大单层厚度１ ０ ｍ 左 右， ９． ２ ｍ。 上部岩性以灰白 、 浅灰色细 、 中砂岩及棕红色夹绿色 泥岩为主 ， 呈交互层状 ； 下部为灰白色含砾粗砂岩及 中粗砂岩为主 ， 夹棕红色泥岩 、 含砾砂岩 。 底部为砂 砾状砂岩 、 砾石为主 。 垂向上呈上细下粗的正 砾岩 、 旋回沉积 ， 底砾岩明显 ， 砾石成分以石英和黑色燧石 为主 ， 砾石直径 １～１ 磨 圆 度 中 等， 砂砾 ０ ｍｍ 不 等 ， 呈 疏 松 状。 孔 隙 度 大， 一般为２ 岩成岩性差 ， ４％ ～ 具 有 良 好 的 储 水 空 间。单 井 涌 水 量 ８ ３ ０％ ， ０～１ ２ ０ ３ ／ ， 水温 ， 水化学类型为 型 水 ， ４ ６～５ ８℃ Ｃ Ｌ Ｎ ａ ｍ ｈ 矿化度 ４０ ／ ０ ０～５０ ０ ０ｍ Ｌ。 ｇ 为研 究 馆 陶 组 热 储 的 回 灌 性 能 ， 在该地热田内 进行了 ３ 次回灌试验 。 ２． １． １ 鲁北院回灌试验 ２． １． １． １ 第一次回灌试验 （ ） 试验基本情况 １ 采用同层对 ２ ０ ０ ６年１ ０月１ ７ 日至 １ ０月２ ８ 日， 加压模式 对 热 １ 井 、 热２井开展了地热回灌试 井、 验， 两井相距 ６ 开采热储层主 要为馆 陶组 热 储 ， ５ｍ， 热 １ 井滤水管段为 １３ 热 ２ 井滤 ３ ２． ０～１４ ６ ７． ５ ６ｍ， 水管段为 １４ ０ ８． ０～１５ ４ ８． ０ｍ。 其中热 ２ 井作为回 灌井 ， 热 １ 井作为抽水井 ， 利用热 １ 井抽出的地热水 通过输水管道 ， 经水泵加压后调节流 作为回灌水源 ，
７］ 。 为研究回灌量与回灌压力 量和压力注入热 ２ 井 ［
天津 市 最 早 在 砂 岩 热 储 中 开 展 了 回 灌 试 验 ， 大港油田水电厂 进 行 了 ４ 次 回 灌 试 １ ９ ８ ７—１ ９ ８ ９年， ３ 验， 累计 时 间 １ ， 累计回灌量７ 。１ ９ ７ｄ ７９ ４ ３ｍ ９ ９ ５ 年冬季供暖期间 ， 在塘沽区新开里进行了新近纪馆 陶 组 热 储 回 灌 试 验 ，历 时 ７ ，累 计 回 灌 量 ９ ｄ ３ 。２ ２ １１ ９ ０ｍ ０ ０ ４ 年在 东 丽 区 华 泰 农 业 科 技 园 区 和 在回灌过程中安装 武清国环各进行 １ 组 回 灌 试 验 ， 了两级过滤处理系统 ， 前者累计回灌时间１ ， 累 ３ ８ｄ 计回灌量 ２ 后者累计回灌时间７ ， 累计 ２０ ７ ７ｍ ； ０ｄ
力的急剧下降 。 此 外 ， 该区地热资源主要用于冬季 供暖尾水直接排入城市下水道 ， 不但造成了地 供暖 ， 热资源的极大浪费 ， 而且对城市污水处理能力提出 了更高要求 。 供暖 后 尾 水 水 质 基 本 上 没 有 变 化 ， 仅 温度发生了变化 ， 采用合理的工程措施 ， 将供暖尾水 回注热储层 ， 是维 持 地 热 资 源 可 持 续 开 发 的 根 本 措 对砂岩热 施 。 该文总结了区 内 历 次 回 灌 试 验 情 况 ， 储的回灌条件进行了探讨 。
如回灌水源的过滤 、 问题提出了一系列的解决措施 ， 加入化学试剂等 ， 但回灌效果仍然不佳 。 １． ２ 国内地热回灌现状 我国在北京城 区 地 热 田 东 南 部 进 行 １ ９ ８ ２ 年初 ， 热储 层 主 要 为 蓟 县 铁 岭 组 和 雾 迷 山 组 了回灌试验 ， 碳酸盐岩 ； 天津市蓟县热储地热回灌研究 １ ９ ９ ６ 年， 取得 了 明 显 的 效 果 。２ 北京在小汤 ０ ０ １—２ ０ ０ ２ 年， 山、 北京城区地热 田 的 东 南 部 进 行 了 一 个 采 暖 期 的 回灌试验 ， 小汤山地热田从 ２ ０ ０ ３ 年开始逐年增加回 灌量 ， 目前北京市地热回灌量达到采暖开采量的 标志着 在 碳 酸 盐 岩 岩 溶 裂 隙 热 储 中 进 行 ８ ０％ 左右 ，
图 ３ 第二次试验回灌压力与回灌量动态曲线图
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第２ ９ 卷水工环专刊 水资源调查评价 ０ １ ３年９月 ２
） 回灌试验结果分析 ２ （ 同样采用 《 水利 水 电 工 程 钻 孔 压 水 试 验 规 程》 （ ） 中推荐的渗透系数计算公式对回灌 Ｓ Ｌ ３ １ ２ ０ ０ ３ 时热储的渗 透 系 数 进 行 计 算 ， 结 果 表 明， 无压回灌 热储的渗透系数约为 ０． ／ ， 而有压回灌时 ， 时， ５ ０ｍ ｄ 热储渗透系数略高 ， 且随着压力的升高 ， 热储渗透系 数减小 （ 图４ ） ， 压力为 ０． 热储的渗透系数 ２ＭＰ ａ时 ， ／ 。 约为 ０． ８ ５ｍ ｄ
式中 ： ／ ） ； 犓 为热储渗透系数 （ ｍ ｄ 犙 为加 压回灌流 量
３ （ ／ ） ； ； ｍ ｄ 犎 为回灌压力换算成的水头高度（ ｍ） 犔 为热储 厚 度 （ ； ， 取滤水管半 ｍ） 狉 ｍ） 狅 为钻孔半径（
径。 估算结果表 明 （ 图 ２） ， 热储的渗透系数随回灌 压力的增大而 减 小 ， 两 者 相 关 系 数 为 ０． 成完 ９ ０ ３， 全负相关 。 当回灌压力为 ０． 渗透 ３ ４～０． ６ ＭＰ ａ时 ， 系数与回灌压 力 的 相 关 系 数 达 ０． 此 时， 热储 ９ ９ ６， 的渗透系数为 ０． ／ 。 由此可见 ， 加压 ０ ７ ５～０． ０ ９ ５ｍ ｄ 回灌条件下 ， 热储的渗透性能衰减严重 。
之间的关系 ， 该次共进行了 ４ 个压力段的回灌 ， 回灌 压力与回灌之间的关系如图 １ 所示 。
图 １ 第一次试验回灌压力与回灌量动态曲线图
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第２ ９ 卷第 ９ 期 山 东 国 土 资 源 ２ ０ １ ３年９月
） 回灌试验结果分析 ２ （ 回灌 试 验 结 果 表 明， 回灌量与回灌压力的相关 系数为 ０． 为完全相关 。 采用 Ｅ ９ ７ ２， Ｘ Ｃ Ｅ Ｌ 软件对回 灌量与回压力之间 的 关 系 进 行 趋 势 分 析 ， 两者线性 相关关系式为 ： 决定系数 犚２ ＝ ０． 犢 ＝ ９． ２ ０ ５ ３ 犡 ＋５． ８ ７ １， ９ ４ ４ ３ 式中 ： 为回灌量 （ ／ ） ， 为回灌压力 （ ） 。 犢 ｍ ｈ 犡 ＭＰ ａ 回灌条件下热储 的 渗 透 系 数 采 用 《 水利水电工 程钻孔压水试验规程 》 （ 中推荐的渗透 Ｓ Ｌ ３ １ ２ ０ ０ ３） 系数计算公式进行估算 ：
３ ３ 回灌量 ４ 。 以上各次回灌时 ， 回灌量 随时 间 ８６ ６ ５ｍ
的迅速衰 减 ， 回灌效果不理想
。２ 在滨海 ０ １ ０ 年， 首次采用 新区新近纪孔隙型 热 储 地 热 回 灌 试 验 中 ，
３ ［ ］ ６
［ ］ ５
射孔爆破成井技术 ， 在回灌量和回灌持续性上取得 回灌量达 １ 突破性进展 ， ０ ３～１ ２ ０ｍ ／ ｈ 。
２ 鲁北砂岩热储回灌试验
２． １ 德州市城区地热田 自１ 鲁北 ９ ９ ７ 年在山东省鲁北地质工程勘察院 （ 院） 内建成第一眼地热井以来 ， 德州市城区地热田开 目前拥有地热井 １ 年开采 采强度逐年增加 ， ０ ０ 余眼 ，
３ 量约 ２４ ／ 。 地热 资源的大 量开 采 ， 导致 ０ ０余万 ｍ ａ
第２ ９ 卷水工环专刊 山
东 国 土 资 源 ２ ０ １ ３年９月
鲁北砂岩热储地热尾水回灌试验研究
赵季初
（ 山东省鲁北地质工程勘察院 ， 山东 德州 ２ ） ５ ３ ０ ７ ２
摘要 ： 山东省鲁北平原蕴藏有丰富的地热资源 ， 目前得 到 广 泛 开 发 利 用 的 热 储 为 新 近 纪 馆 陶 组 热 储 与 古 近 纪 东 营 热储类型为沉积盆地型碎 屑 岩 孔 隙 — 裂 隙 热 储 ， 天 然 状 态 下， 该类热储中的地热流体基本上处于静止状 组热储 ， 态， 补给极其微弱 ， 地热流体的大量开采造成了热储压力的急剧下降 ， 回灌成为 了 维 持 热 储 压 力 的 必 要 措 施 。 针 对 国内外进行了大量的回灌试验研究 ， 总体回灌效果不佳 ， 并将原因归 结 于 回 灌 时 热 储 的 堵 塞 。 该 文 在 分 该类热储 ， 析研究区内多次回灌试验成果的基础上 ， 提出了砂岩 热 储 回 灌 的 不 同 机 理 ， 认为合理地布置开采井与回灌井之间 的距离 ， 促使开采井与回灌井之间形成水力循环 ， 是解决砂岩热储中回灌难问题的关键 。 关键词 ： 地热资源 ； 砂岩热储 ； 热储压力 ； 回灌试验 ； 鲁北平原 中图分类号 ： Ｐ ３ １ ４． １ 文献标识码 ： Ｂ
鲁北平原砂岩热储主要包括新近纪馆陶组热储 与古近纪东营组热储 ， 地热资源埋深大 ， 天然条件下 基本上处于静止状态 ， 地热水的补给微弱 ， 属不可恢 复的消耗型资源 。 地热 资 源 的 开 采 造 成 了 热 储 压
①
即热储温度的降低问题 ， 合理地选择回灌井的布局 ， 可以实现保持热 储 流 体 压 力 的 目 的 。 目 前 ， 回灌已 成为支持地热电站持续运行的必要措施之一 。 最早在沉积盆地型中低温地热田中进行地热尾 水回灌试 验 的 是 在 法 国 巴 黎 盆 地 。１ ９ ６ ９年在巴黎 附近的 Ｍ 对 ｅ ｌ ｕ ｎ ｌ ．Ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｔ建 立 了 世 界 上 第 一 个 “ 井” 系统 ， 将采暖 之 后 的 地 热 流 体 回 灌 到 热 储 中 去 。 此后 ， 其他国家 ， 如德国也在沉积盆地型地热田的砂 岩热储中进行了 回 灌 试 验 。 结 果 表 明 ， 在砂岩热储 中进行地热尾水回 灌 的 难 度 大 ， 国外学者将回灌难
水 位 年 降 幅 达 ３． ／ 。 了热储 压 力 的 急 剧 下 降 ， ９ ０ｍ ａ 除 ２ 眼井混合开采东营组 、 馆陶组热储外 ， 其余各井 均开采馆陶组热储 。 馆陶组 热 储 厚 度 一 般 为 １ ６ ０～ 占地层总厚度 的 ３ ２ ０ ０ｍ， ５％ ～４ ５％ 。 单 层 厚 度 大 ，
１ 地热Fra Baidu bibliotek灌研究现状
１． １ 国际地热回灌现状 地热回灌是维持地热田可持续开发利用的必要 措施之一 ， 早在 １ 美国加州 Ｇ ９ ６ ９年， ｅ ｓ ｅ ｒ ｓ 地 热田 ， ｙ 针对热储压力下降 过 大 ， 导致地热田的产汽量和电 站的发电能力严重 下 降 的 问 题 ， 开展了世界上第一 个地热回灌 项 目
泵加压 ， 调节流量 和 压 力 注 入 热 １ 井 。 该 次 进 行 了 第一个压力段为无压自然 ４个 压 力 段 的 回 灌 试 验， 回灌 ， 另 外 ３ 个 压 力 段 分 别 为 ０． ， ０ ５ ＭＰ ａ ０． １ ２ ， ， 回灌压力与回灌之间的关系如 图 ３ ０． ２ ０ＭＰ ａ ＭＰ ａ 所示 。
犙 犔 犓＝ ｌ ｎ ２·π·犎 ·犔 狉 狅
图 ２ 回灌量 、 热储渗透系数与回灌压力关系曲线图
２． １． １． ２ 第二次回灌试验 （ ） 试验基本情况 １ 利用热１井 ２ ０ １ ０年１ ０月１ ９ 日至 １ ０月２ ９ 日， 热 ２ 井作为抽水井 ， 利用热 ２ 井抽出的 作为回灌井 ， 地热水作为回灌水源 ， 通过输水管道 ， 经除铁罐后水
［ ］ １
。随 后， 世界各国的其他地热电
站也开展了一系列地热回灌工作 。 高温地热田多为 基岩裂隙热储 ， 回灌所面临的问题主要是 “ 热突破 ” ，
收稿日期 ： 修订日期 ： 编辑 ： 曹丽丽 ２ ０ １ ３ ０ ５ １ ３； ２ ０ １ ３ ０ ７ １ ０；
作者简介 ： 赵季初 （ ， 男， 湖南邵阳人 ， 高级工程师 ， 主要从事地热 、 地下水 、 环境地质工作 ； ： ＿ １ ９ ７ ５—） Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｚ ｈ ａ ｏ ｉ ｃ ｈ ｕ １＠１ ６ ３． ｃ ｏ ｍ。 ｊ 山东省地热资源调查评价 （ 鲁西北平原 ） ， ２ ０ ０ ９年。 ① 山东省鲁北地质工程勘察院 ，
·２ ４·
第２ ９ 卷水工环专刊 水资源调查评价 ０ １ ３年９月 ２
］ ４ 地热的回灌开采已进入生产实践阶段 ［ 。
平均单层 厚 度 １ 最大单层厚度１ ０ ｍ 左 右， ９． ２ ｍ。 上部岩性以灰白 、 浅灰色细 、 中砂岩及棕红色夹绿色 泥岩为主 ， 呈交互层状 ； 下部为灰白色含砾粗砂岩及 中粗砂岩为主 ， 夹棕红色泥岩 、 含砾砂岩 。 底部为砂 砾状砂岩 、 砾石为主 。 垂向上呈上细下粗的正 砾岩 、 旋回沉积 ， 底砾岩明显 ， 砾石成分以石英和黑色燧石 为主 ， 砾石直径 １～１ 磨 圆 度 中 等， 砂砾 ０ ｍｍ 不 等 ， 呈 疏 松 状。 孔 隙 度 大， 一般为２ 岩成岩性差 ， ４％ ～ 具 有 良 好 的 储 水 空 间。单 井 涌 水 量 ８ ３ ０％ ， ０～１ ２ ０ ３ ／ ， 水温 ， 水化学类型为 型 水 ， ４ ６～５ ８℃ Ｃ Ｌ Ｎ ａ ｍ ｈ 矿化度 ４０ ／ ０ ０～５０ ０ ０ｍ Ｌ。 ｇ 为研 究 馆 陶 组 热 储 的 回 灌 性 能 ， 在该地热田内 进行了 ３ 次回灌试验 。 ２． １． １ 鲁北院回灌试验 ２． １． １． １ 第一次回灌试验 （ ） 试验基本情况 １ 采用同层对 ２ ０ ０ ６年１ ０月１ ７ 日至 １ ０月２ ８ 日， 加压模式 对 热 １ 井 、 热２井开展了地热回灌试 井、 验， 两井相距 ６ 开采热储层主 要为馆 陶组 热 储 ， ５ｍ， 热 １ 井滤水管段为 １３ 热 ２ 井滤 ３ ２． ０～１４ ６ ７． ５ ６ｍ， 水管段为 １４ ０ ８． ０～１５ ４ ８． ０ｍ。 其中热 ２ 井作为回 灌井 ， 热 １ 井作为抽水井 ， 利用热 １ 井抽出的地热水 通过输水管道 ， 经水泵加压后调节流 作为回灌水源 ，
７］ 。 为研究回灌量与回灌压力 量和压力注入热 ２ 井 ［
天津 市 最 早 在 砂 岩 热 储 中 开 展 了 回 灌 试 验 ， 大港油田水电厂 进 行 了 ４ 次 回 灌 试 １ ９ ８ ７—１ ９ ８ ９年， ３ 验， 累计 时 间 １ ， 累计回灌量７ 。１ ９ ７ｄ ７９ ４ ３ｍ ９ ９ ５ 年冬季供暖期间 ， 在塘沽区新开里进行了新近纪馆 陶 组 热 储 回 灌 试 验 ，历 时 ７ ，累 计 回 灌 量 ９ ｄ ３ 。２ ２ １１ ９ ０ｍ ０ ０ ４ 年在 东 丽 区 华 泰 农 业 科 技 园 区 和 在回灌过程中安装 武清国环各进行 １ 组 回 灌 试 验 ， 了两级过滤处理系统 ， 前者累计回灌时间１ ， 累 ３ ８ｄ 计回灌量 ２ 后者累计回灌时间７ ， 累计 ２０ ７ ７ｍ ； ０ｄ