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地熱資源開發(fā)利用
地熱資源的開發(fā)與保護方法
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-10-29 14:43:25瀏覽次數(shù):1365
開發(fā)地熱資源與開發(fā)其他固體礦產(chǎn)資源不同,它是通過鉆探地熱井采取熱儲層中的地熱水來實現(xiàn)的,但它又與常溫地下水有常年性的補給來源不同,在一定意義上是不可再生的自然資源之一,資源的開發(fā)與保護應(yīng)并重。依據(jù)地熱資源的特點和我國多數(shù)地熱田開發(fā)利用的實踐,為合理開發(fā)有效利用地熱資源,一般的作法是:
1) 開采深度取決于熱儲層的埋藏深度及當前的開采技術(shù)經(jīng)濟水平。構(gòu)造隆起區(qū)受斷裂構(gòu)造控制的對流型地熱田,深部的地熱水沿斷裂循環(huán),在適宜的構(gòu)造部位排出地表,通過勘查,可在淺部找到來自深部溫度較高的地熱水,地熱水的開發(fā)深度一般都比較淺,如近年來在海南等沿海地區(qū)勘查開發(fā)的地熱田,開采利用50~80℃的地熱水,開采深度一般都在300m以內(nèi)。處于沉積盆地主要靠地熱增溫的傳導型地熱田,只有達到相當深度的熱儲層才有實際開采意義,因而地熱水的開采深度均比較深,如華北盆地區(qū)的大多數(shù)地熱田,欲開采40℃以上的地熱水,熱水井深度一般須達到1 000m以上。就當前我國地熱水開發(fā)的經(jīng)濟技術(shù)水平而論,開采深度超過2 500m的地熱水已不經(jīng)濟了。
2) 大多數(shù)地熱田實行邊探邊采或滾動式勘查開發(fā)。由于地熱資源的開發(fā)是通過勘探打井直接取地熱水實現(xiàn)的,不論是地熱勘探孔還是地熱水源井一經(jīng)打成,就可用于地熱水的開發(fā),因此地熱資源開發(fā)并不需要等到勘探工作結(jié)束后。中國不少地熱田的勘探經(jīng)驗也證明了這一點,即地熱勘探孔,結(jié)合地熱開發(fā)的實際需要進行,勘探結(jié)束后,轉(zhuǎn)入開發(fā)利用;一些地熱水開采井,結(jié)合地質(zhì)勘探進行,又為全地熱田的勘查提供信息。兩者相結(jié)合,既解決了地熱勘查工作投資大,經(jīng)費不足的問題,又解決了開發(fā)單位急需利用地熱資源的矛盾,收到了事半功倍的效果。
3) 地熱田開發(fā)一開始,就需加強動態(tài)監(jiān)測。地熱資源是在特定地質(zhì)條件和一定的地質(zhì)歷史時期里形成的,其補給來源受到特定地質(zhì)構(gòu)造條件的限制,補給量有限,有的基本沒有補給,在一定意義上講是不可再生的資源,開發(fā)一點,就消耗一點,開發(fā)得多,消耗得多,這一變化都將在地熱水的動態(tài)變化中顯現(xiàn)出來。中國絕大多數(shù)地熱田,隨著開采量的增加,地熱水水位逐年下降就是很好的例證。系統(tǒng)地取全取準地熱開采動態(tài)觀測資料,尤其是開采量與相關(guān)的水溫、水位、水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測資料,是重新評價地熱田的可采資源,對地熱田實行科學管理的重要手段和依據(jù)。動態(tài)觀測在地熱田勘查開發(fā)一開始就應(yīng)引起足夠的重視。
4) 地熱回灌是提高地熱資源利用率的必要手段。中國一些地熱田在短短幾年、十幾年的開采中,就形成了數(shù)十米的水位下降,為減少水位下降不得不嚴格控制其開采量。如北京東南城區(qū)地熱田,每開采150萬m3的地熱水,水位平均就下降1m,因而不得不將其年開采量控制在400萬m3左右。天津塘沽、西安等地熱田,每年也以2~3m的速度下降??墒?,按其采出的水量進行熱量換算,按目前的開采水平進行限量開采,100年內(nèi)采出的熱量僅僅是熱儲層中儲存熱量的1%~2%,儲存水量的2%~5%,顯然,地熱資源沒有得到有效的開發(fā),其原因在于熱水資源補給不足,已開發(fā)的地熱水資源是靠降低水位,消耗已有的儲存量來實現(xiàn)的,增大開采量,必然加大地熱水水位的降低。為提高地熱資源的利用率,可通過對熱儲層進行人工回灌來實現(xiàn),法國巴黎盆地地熱資源開發(fā)有這方面的經(jīng)驗,中國天津濱海地區(qū)也開始了這方面的試驗研究。
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