西安三桥地区孔隙型地热尾水回灌模拟及前景展望——以惠森公司地热回灌井为例

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1、分类号:P64110710—2015229045专业硕士学位论文西安三桥地区孔隙型地热尾水回灌模拟及前景展望—以惠森公司地热回灌井为例许勇导师姓名职称马致远教授专业学位类别及工程硕士申请学位类别硕士领域名称地质工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期2018年6月8日学位授予单位长安大学SimulationandProspectofPoreTypeGeothermalTailWaterReinjectioninSanqiaoDistrictofXi’an—ACaseStudyofGeothermalRein

2、jectionWellsofHuisenCompanyAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuYongSupervisor：Prof.MaZhiyuanChang’anUniversity,Xi’an,China本论文受西安地区地热回灌试验和动态观测续作项目专题研究（编号0617—1711FZ1688）国家自然科学基金《沉积盆地深层孔隙型地下热水回灌堵塞机理研究》（编号41472221）资助摘要近年来，随着西安市中深层地下热水开采力度的逐渐增大，多年来只开采

3、不回灌，导致西安市地下热水水位下降严重。为实现地下热水资源的可持续开采利用，地下热水尾水回灌是缓解甚至解决地下热水水位下降的最有效最直接的方式之一。本文通过数值模拟对采灌对井之间的水力联系，合理井间距、回灌过程中化学场、渗流场及温度场的演化过程进行模拟，预测多年后不同采灌方案下地下热水水位的动态变化规律，并通过模型结果对西安市未来回灌前景研究进行展望。其研究结果对地热尾水的有效回灌以及地热资源的可持续开发利用意义重大。本论文选取地下热水回灌研究程度已开展过开放式的西安市三桥惠森公司地热采灌对井为研究对象，以钻孔资

4、料、地热地质资料以及多年来水位、温度等监测数据为基础，通过建立中深层孔隙型地下热水地热尾水回灌数值模型，利用FEFLOW软件对采灌对井溶质的运移、合理井间距、渗流场、温度场进行模拟，并预测15年后不同开采量，不同回灌率的条件下，地下热水三场的动态变化。模拟结果表明采灌对井合理井间距为200-250米，在100%回灌的条件下，群抽群灌后多年水位下降值最慢。建议未来三桥地区开采中深层地热水必须实现一采一灌对井开采系统，并力求达到70%以上的回灌率，以实现中深层地下热水的可持续开发利用。关键词：中深层孔隙型，地下热水回

5、灌，合理井间距，开采方案，FEFLOW模拟IAbstractInrecentyears,withthegradualincreaseofundergroundhotwaterexploitationinXi’anCity,overtheyears,undergroundhotwaterleveldeclinesseriouslyinXi'anbecauseofexploitationnoreinjection.Inordertoachievethesustainableexploitationandutiliza

6、tionofundergroundhotwaterresources,undergroundhottailwaterreinjectionisoneofthemosteffectiveanddirectwaystoeaseorevenresolvethedeclineofundergroundhotwaterlevels.Inthepaper,numericalsimulationisusedtosimulatethehydraulicconnectionbetweenwellsandwells,theevolu

7、tionofreasonablewellspacing,chemicalfield,seepagefieldandtemperaturefieldintheprocessofreinjection,andtopredicttheundergroundhotwaterlevelunderdifferentminingschemesaftermanyyears.Andbasedontheresultsofthemodel,thefutureprospectsforreinjectionareforecastedinX

8、i’an.Theresearchresultsareofgreatsignificancetotheeffectivereinjectionofgeothermaltailwaterandthesustainabledevelopmentandutilizationofgeothermalresources.Inthepaper,Xi'anSanqiaoHuisenCom