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回灌在地?zé)峁こ讨胁粌H僅是需要處理利用后廢棄的低溫水,更主要的是保護(hù)環(huán)境,位置熱儲(chǔ)壓力,以及加快從熱巖中提取熱量達(dá)到可循環(huán)利用的目的。但是,如果采用回灌方法和技術(shù)不當(dāng),也可能會(huì)對(duì)地?zé)峋偷貙訖C(jī)構(gòu)造成不同程度的損害,如果在遇到由細(xì)小物質(zhì)結(jié)合面生成的斷裂型沉積巖時(shí),有可能發(fā)生這種損害。在20世紀(jì)80年代初,在巴黎三疊紀(jì)巖層的幾眼回灌井中,物理顆粒的侵入和氣泡堵塞等對(duì)井下構(gòu)造通道的損害已受到了人們廣泛關(guān)注。
第三系砂巖回灌堵塞類(lèi)型及處理方法
(1)懸浮物堵塞
由于回灌中懸浮物含量過(guò)高,在砂巖地層中會(huì)堵塞多孔介質(zhì)的孔隙,從而使井的回灌能力不斷減小直到無(wú)法回灌,這是回灌井堵塞中常見(jiàn)的情況。因此通過(guò)預(yù)處理控制注水井中懸浮物的含量是防止回灌井堵塞的首要因素。
(2)氣泡阻塞
當(dāng)?shù)責(zé)崴M(jìn)入回灌井時(shí),在一定的流動(dòng)情況下,水中可能攜帶大量氣泡,同時(shí)水中的溶解性氣體可能因溫度、壓力的變化而釋放出來(lái)。在承壓含水層中,除防止回灌夾帶氣泡之外,其他原因產(chǎn)生的氣體應(yīng)進(jìn)行特殊處理。
(3)含水層細(xì)顆粒重組
當(dāng)回灌井又兼做抽水井時(shí),反復(fù)的抽、灌可能引起存在于井壁周?chē)募?xì)顆粒介質(zhì)的重組,這種阻塞一旦形成,很難處理。所以在此種情況下,回灌井在進(jìn)行反抽時(shí)(回?fù)P),一定要對(duì)該井發(fā)生堵塞的原因給予充分的分析,制定合理的回?fù)P方案;其次,回?fù)P的頻率不易太高。
(4)生活熱水對(duì)回灌系統(tǒng)的影響
一般供應(yīng)生活熱水的系統(tǒng)為了進(jìn)行除鐵處理,需要設(shè)置曝氣裝置,過(guò)濾及儲(chǔ)水箱。由于水流途徑較多,可能會(huì)由于條件的變化產(chǎn)生細(xì)菌或其他污染。儲(chǔ)水時(shí)間受多種因素制約,當(dāng)停留在儲(chǔ)水箱的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),容易滋生細(xì)菌或促進(jìn)細(xì)菌的繁殖,因此在考慮回灌系統(tǒng)時(shí),將生活熱水單獨(dú)設(shè)計(jì)。盡管生活熱水未加任何化學(xué)處理,由于系統(tǒng)原因,生活熱水的回水不能再參與回灌。
綜上所述,回灌中懸浮細(xì)小顆粒及氣體等是產(chǎn)生堵塞的主要問(wèn)題,因此,在充分認(rèn)識(shí)回灌過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題同時(shí),制定合理的回灌工藝和配套設(shè)備,是保證回灌正常進(jìn)行的關(guān)鍵。
中國(guó)北京城區(qū)地?zé)崽飶?981年冬季開(kāi)始進(jìn)行采暖后的棄水回灌,取得了較好的效果。從一口生產(chǎn)井抽出36t/h、49℃的熱水,經(jīng)采暖后將36~38℃的回水灌入到距生產(chǎn)井350m遠(yuǎn)的回灌井。在灌入量為12~17t/h時(shí),水位僅回升2.8m,在灌入1.2萬(wàn)t棄水后,經(jīng)過(guò)8個(gè)月,熱儲(chǔ)層深度的水溫恢復(fù)到49.5℃,兩年來(lái)未發(fā)現(xiàn)周?chē)a(chǎn)井水溫降低。由于中國(guó)華北地區(qū)采暖期為4個(gè)月,因而回灌對(duì)恢復(fù)井溫是有利的條件。中國(guó)地?zé)崽锏幕毓喙ぷ魃刑幱谠囼?yàn)階段,成熟的經(jīng)驗(yàn)不多;但是,有一點(diǎn)是清楚的,那就是要取得回灌的良好效果,搞清熱儲(chǔ)是十分必要的。近年開(kāi)展較多的熱儲(chǔ)模型和數(shù)值模擬研究,能比較有效地建立回灌模型,預(yù)測(cè)回灌的效應(yīng)。
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