西安地热田地热水回灌试验研究

【摘要】：目前西安市地热水开采量逐年攀升,地下热水降位漏斗扩展迅速,地下水位下降较快,地热水回灌可以解决地下热水排放到地表而造成环境污染的问题,同时又可对地下热储层给予压力补充,保护地热资源,使地热资源可以长久可循环利用。因此西安市开展地热水回灌,对西安市地热资源长久可持续发展具有重要的经济和实际意义。 本文结合西安地热田的特点,分别选取XG小区对井同层位回灌和XC小区对井异层回灌试验；利用示踪剂技术、地热水配伍性研究、细菌实验和地热水结垢模拟实验等开展地热水回灌研究,详细地分析了制约西安市地热水回灌效果的主要原因。 结果表明,XG小区开采井和回灌井同层位地热水的配伍性最好,最有利于回灌,XC小区的开采井与回灌井异层地热水配伍性较好,两个回灌方案中同层位地热水回灌的配伍性最好,结垢量少,最有利于回灌；试验的两个对井回灌方案开采井的温度、水质监测表明地热尾水回灌对地热水开发井的水温影响较小,回灌前后开采井的水质变化不大；本课题首次在西安地热田XG小区对井同层位回灌试点进行了地热水示踪实验,大约42天左右在开采井中开始有示踪剂出现,52天的时候示踪剂浓度达到峰值。说明回灌井和开采井地热储层是连通的,示踪剂在地下运移的速度为0.19m/h。 在对两个回灌方案回灌水中的固体悬浮物粒径及热储层中孔隙结构分析的基础上结合开采井地热水与回灌井地热水的配伍性分析及对回灌水中的细菌分析,认为制约西安地热井回灌效果的最主要的因素是固体悬浮物堵塞地下热储层,其次为不配伍的地热水产生的化学沉淀堵塞地热储层,同时细菌和气泡也会影响回灌效率。 【关键词】：西安市地热田 地热水回灌 对井回灌 回灌堵塞 配伍性实验 示踪剂试验 精细过滤
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P314.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-15
• 1.1 选题依据及意义8
• 1.2 研究现状及存在问题8-11
• 1.2.1 渭河盆地地热田研究现状8-9
• 1.2.2 国内地热水回灌研究现状9-10
• 1.2.3 西安市地热水回灌存在的问题10-11
• 1.3 研究内容及技术路线11-13
• 1.3.1 研究内容11
• 1.3.2 研究思路及技术路线11-13
• 1.4 主要完成的工作量及取得的认识13-15
• 1.4.1 主要完成的工作量13
• 1.4.2 主要取得的认识13-15
• 第二章 西安地热田概况15-29
• 2.1 渭河盆地构造特征15-17
• 2.1.1 高陵群顶面构造特征15-16
• 2.1.2 蓝田灞河组顶面构造特征16-17
• 2.2 地热储层特征17-29
• 2.2.1 研究区概况17-18
• 2.2.2 地层及岩电特征18-20
• 2.2.3 地热储层物性特征20-27
• 2.2.4 地热储层非均质性及物性影响因素27-29
• 第三章 对井同层位回灌试验29-43
• 3.1 回灌井组概况29-31
• 3.1.1 构造位置29
• 3.1.2 沉积相特征29
• 3.1.3 回灌井配置29-30
• 3.1.4 取水段储层特征30-31
• 3.2 同层地热水水质及配伍性分析31-32
• 3.2.1 水质分析31-32
• 3.2.2 配伍性分析32
• 3.3 回灌方案及回灌试验32-37
• 3.3.1 回灌方案32-34
• 3.3.2 回灌试验及动态数据观察34-37
• 3.4 示踪剂实验37-40
• 3.4.1 实验可行性37-38
• 3.4.2 实验原理38
• 3.4.3 示踪剂的选择38
• 3.4.4 实验的实施38-40
• 3.5 回灌试验堵塞原因分析40-43
• 3.5.1 固体悬浮物粒径分析40-41
• 3.5.2 化学沉淀物分析41-42
• 3.5.3 细菌分析42-43
• 第四章 对井不同层位回灌试验43-55
• 4.1 回灌井组配置43-46
• 4.1.1 构造位置43
• 4.1.2 沉积相特征43
• 4.1.3 回灌井配置43
• 4.1.4 取水段储层特征43-46
• 4.2 异层地热水水质及配伍性分析46
• 4.2.1 水质分析46
• 4.2.2 配伍性分析46
• 4.3 回灌方案及回灌试验46-51
• 4.3.1 回灌方案46-48
• 4.3.2 回灌试验及动态数据观察48-51
• 4.4 回灌试验堵塞原因分析51-55
• 4.4.1 固体悬浮物粒径分析51-52
• 4.4.2 化学沉淀物分析52-53
• 4.4.3 细菌堵塞分析53-54
• 4.4.4 回灌工艺分析54-55
• 第五章 回灌方案对比分析55-61
• 5.1 水量对比分析55-56
• 5.2 温度对比分析56
• 5.3 水质对比分析56-57
• 5.4 回灌工艺对比分析57-59
• 5.5 回灌效果及原因分析59-61
• 第六章 西安市进一步回灌方案及建议61-67
• 6.1 回灌方案62-66
• 6.1.1 水质要求62
• 6.1.2 回灌层位要求62-63
• 6.1.3 井口设备及工艺要求63-64
• 6.1.4 回灌操作规范64-66
• 6.2 地热井进一步管理建议66-67
• 6.2.1 成井要求66
• 6.2.2 回灌工艺及地面设备要求66
• 6.2.3 加大废弃及效率低地热井改造力度66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71

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