西安地熱田地熱水回灌試驗研究

【摘要】：目前西安市地熱水開采量逐年攀升,地下熱水降位漏斗擴展迅速,地下水位下降較快,地熱水回灌可以解決地下熱水排放到地表而造成環(huán)境污染的問題,同時又可對地下熱儲層給予壓力補充,保護地熱資源,使地熱資源可以長久可循環(huán)利用。因此西安市開展地熱水回灌,對西安市地熱資源長久可持續(xù)發(fā)展具有重要的經濟和實際意義。 本文結合西安地熱田的特點,分別選取XG小區(qū)對井同層位回灌和XC小區(qū)對井異層回灌試驗；利用示蹤劑技術、地熱水配伍性研究、細菌實驗和地熱水結垢模擬實驗等開展地熱水回灌研究,詳細地分析了制約西安市地熱水回灌效果的主要原因。 結果表明,XG小區(qū)開采井和回灌井同層位地熱水的配伍性最好,最有利于回灌,XC小區(qū)的開采井與回灌井異層地熱水配伍性較好,兩個回灌方案中同層位地熱水回灌的配伍性最好,結垢量少,最有利于回灌；試驗的兩個對井回灌方案開采井的溫度、水質監(jiān)測表明地熱尾水回灌對地熱水開發(fā)井的水溫影響較小,回灌前后開采井的水質變化不大；本課題首次在西安地熱田XG小區(qū)對井同層位回灌試點進行了地熱水示蹤實驗,大約42天左右在開采井中開始有示蹤劑出現,52天的時候示蹤劑濃度達到峰值。說明回灌井和開采井地熱儲層是連通的,示蹤劑在地下運移的速度為0.19m/h。 在對兩個回灌方案回灌水中的固體懸浮物粒徑及熱儲層中孔隙結構分析的基礎上結合開采井地熱水與回灌井地熱水的配伍性分析及對回灌水中的細菌分析,認為制約西安地熱井回灌效果的最主要的因素是固體懸浮物堵塞地下熱儲層,其次為不配伍的地熱水產生的化學沉淀堵塞地熱儲層,同時細菌和氣泡也會影響回灌效率。 【關鍵詞】：西安市地熱田 地熱水回灌 對井回灌 回灌堵塞 配伍性實驗 示蹤劑試驗 精細過濾
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P314.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-15
• 1.1 選題依據及意義8
• 1.2 研究現狀及存在問題8-11
• 1.2.1 渭河盆地地熱田研究現狀8-9
• 1.2.2 國內地熱水回灌研究現狀9-10
• 1.2.3 西安市地熱水回灌存在的問題10-11
• 1.3 研究內容及技術路線11-13
• 1.3.1 研究內容11
• 1.3.2 研究思路及技術路線11-13
• 1.4 主要完成的工作量及取得的認識13-15
• 1.4.1 主要完成的工作量13
• 1.4.2 主要取得的認識13-15
• 第二章 西安地熱田概況15-29
• 2.1 渭河盆地構造特征15-17
• 2.1.1 高陵群頂面構造特征15-16
• 2.1.2 藍田灞河組頂面構造特征16-17
• 2.2 地熱儲層特征17-29
• 2.2.1 研究區(qū)概況17-18
• 2.2.2 地層及巖電特征18-20
• 2.2.3 地熱儲層物性特征20-27
• 2.2.4 地熱儲層非均質性及物性影響因素27-29
• 第三章 對井同層位回灌試驗29-43
• 3.1 回灌井組概況29-31
• 3.1.1 構造位置29
• 3.1.2 沉積相特征29
• 3.1.3 回灌井配置29-30
• 3.1.4 取水段儲層特征30-31
• 3.2 同層地熱水水質及配伍性分析31-32
• 3.2.1 水質分析31-32
• 3.2.2 配伍性分析32
• 3.3 回灌方案及回灌試驗32-37
• 3.3.1 回灌方案32-34
• 3.3.2 回灌試驗及動態(tài)數據觀察34-37
• 3.4 示蹤劑實驗37-40
• 3.4.1 實驗可行性37-38
• 3.4.2 實驗原理38
• 3.4.3 示蹤劑的選擇38
• 3.4.4 實驗的實施38-40
• 3.5 回灌試驗堵塞原因分析40-43
• 3.5.1 固體懸浮物粒徑分析40-41
• 3.5.2 化學沉淀物分析41-42
• 3.5.3 細菌分析42-43
• 第四章 對井不同層位回灌試驗43-55
• 4.1 回灌井組配置43-46
• 4.1.1 構造位置43
• 4.1.2 沉積相特征43
• 4.1.3 回灌井配置43
• 4.1.4 取水段儲層特征43-46
• 4.2 異層地熱水水質及配伍性分析46
• 4.2.1 水質分析46
• 4.2.2 配伍性分析46
• 4.3 回灌方案及回灌試驗46-51
• 4.3.1 回灌方案46-48
• 4.3.2 回灌試驗及動態(tài)數據觀察48-51
• 4.4 回灌試驗堵塞原因分析51-55
• 4.4.1 固體懸浮物粒徑分析51-52
• 4.4.2 化學沉淀物分析52-53
• 4.4.3 細菌堵塞分析53-54
• 4.4.4 回灌工藝分析54-55
• 第五章 回灌方案對比分析55-61
• 5.1 水量對比分析55-56
• 5.2 溫度對比分析56
• 5.3 水質對比分析56-57
• 5.4 回灌工藝對比分析57-59
• 5.5 回灌效果及原因分析59-61
• 第六章 西安市進一步回灌方案及建議61-67
• 6.1 回灌方案62-66
• 6.1.1 水質要求62
• 6.1.2 回灌層位要求62-63
• 6.1.3 井口設備及工藝要求63-64
• 6.1.4 回灌操作規(guī)范64-66
• 6.2 地熱井進一步管理建議66-67
• 6.2.1 成井要求66
• 6.2.2 回灌工藝及地面設備要求66
• 6.2.3 加大廢棄及效率低地熱井改造力度66-67
• 結論67-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71

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