地热资源评价方法的探讨-论文.pdf

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1、20142O14V01．9Z1李钫：地热资源评价方法的探讨第9卷增刊地热资源评价方法的探讨李钫(北京市地质工程设计研究院，北京101500)摘要：本文以北京市朝阳区姚家团公园地热井为例，利用该井的抽水试验数据、水质化验数据和其它相关成井数据，通过适当的方法评价了该地热井地热资源利用情况，求取了该地热井含水层的渗透系数，以合理的方法确定该地热井的影响半径和地热井的保护范Ii。通过对该地热井热储量的计算与评价、热水的腐蚀性结垢和起泡的评价、投资成本与回收效益方面的研究，对量化评价单个地热井的一些关键的技术和经济指标进行了探讨，为评价地热井效益提供了一种参考模式。关键词：地热井；地

2、热资源；效益：评价中图分类号：TK521文献标识码：A文章编号：1007～1903(2014)Z1—0025—050前言稳定流抽水试验工作，抽水设备为250QJR32—207型号的热水泵，泵下入深度198m。自上世纪70年代至2005年，经过多年的勘查，北京市抽水前静止水位埋深110．9m，于2013年8月6El早8点已经在全市范围内开发了地热井362111~，深度在3000m内开泵，总抽水时间12天，其中每个降次抽水试验稳定时间温度大于50~C的地热田面积约有2763，构成了10个比较为36／J~时。大降深S1稳定动水位埋深175．1m，降深64．2m，大的地热田，为北京的

3、社会经济发展提供了巨大的清洁涌水量810m／d(9．375l／s)；中降深S2稳定动水位埋深能源，减少了不可再生能源的耗费，带来了巨大的社会经156．9m，降深46．0m，涌水量600mVd(6．944l／s)；小降深济效益。为了量化开发地热资源带来的经济效益，本文以S3稳定动水位埋深147．1m，降深36．2m，涌水量500m，／d最近在北京市朝阳区姚家园公园地区新钻的一眼地热井(5．787l／s)；井口出水温度66~C。具体成果见表l和图1：为例，进行方法的探讨。根据本井抽水结果，用承压完整井稳定流公式求水文地质参数：1热水井可开采量的计算与评价·g(1)R=10s以姚家

4、园公园地热井的抽水试验数据为基础(见表1和图1)，来开始对地热资源评价方法的探讨。在以公式(1)中，为含水层渗透系数(m／d)；R为含水层影响半径(m)；渗透系数和影响半径为待1．1地热井涌水量及其保护范围的评价求值。姚家园公园地热井于2012年8月6Et至8月l8日进行了Q为涌水量(m／d)；』哟含水层厚度(m)；S为抽水表1姚家园公园地热井抽水试验成果表[2]回次静水位(m)动水位(m)降深(m)出水量(m／d)单位出水量(L／s．m)稳定延续时间(h)出水温度(。C)大降深l75．164．281O0．14603666中降深110．9156．946．0600O．151O3

5、666小降深147．136．25000．15993666201420l4V01．9Z1李钫：地热资源评价方法的探讨第9卷增刊将参数代入公式(4)和(5)，得到以下计算成果：水有轻腐蚀性。所以本井水在利用过程中应注意热水管CIr=2ll7．4kJ／m．oc，Qr=8．06X10kJ／m。道和设备的防腐措施。1．2．4热水井保护范围的确定根据均衡原理，按该地热井可以保持稳定的出水量2．2热水的结垢评价和出水温度使用50年计算，热储可采储存量与地热井开按规范要求，参照工业上用锅垢总量H0(mg／L)来采50年排放的总热量保持均衡，其所需的热田面积为：衡量地热流体的结垢性。F=50*

6、ZWt／=50Xl12．2X10~2／8．06X109=6．96×105(m)H0=S+CB6rlF(12十+17rAl+20rMg3++59rCa2+[。(7)根据所需热田面积按圆面积估算，则该热水井的影式中S一地热流体的悬浮物含量，单位为毫克每升响半径为：(mg／L)；RO=√=470(m)C一胶体含量C=SiO2+Fe2O3十Al2O3，单位为毫克每升而根据2．1可知影响地热井涌水量的影响半径(mg／L)；Rl=107m，比较影响热量的保护半径R0和影响涌水量的r_-离子含量的每升毫克当量数。保护半径R1，取二者中的大值为地热井的保护半径，故将水质化验表的对应的各项数据

7、代入(7)式，计算该地热井的保护半径R=470m。即以该井为中心，470m范得~I]H0=I17．82mg，介于125mg／L和250mg／L之间，按规围内不宜再布置新的抽水地热井。范为锅垢很少的地热流体。但在安装设备时仍应充分考虑到设备和输送管道的防水垢和除水垢措施，以防止时2热水井地热流体的质量评价间长水垢堵塞管道和设备。地热流体质量的评价一般包括腐蚀性评价、结垢评2．3热水的起泡评价价和起泡评价，下面我们从上述3个方面分别进行讨论。起泡作用是指水沸腾时产生大量气泡的作用，如果水泡不能及时破裂，会在