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经过在沉积盆地型地热田中多年回灌实践和探索,总结出一套回灌运行操作技术方法 。它不仅是国内外其他地区类似地热田回灌开采运行中成功的先进技术,同时也是结合当前国家地热勘查、评价相关规范和法规,充分考虑回灌工作的发展趋势而形成的。回灌是一项系统的复杂工程,实际日常生产运行中,综合影响因素和注意事项较多,各环节都应有科学合理和可操作性强的技术要求和规程,才能使相关工作都做到有章可循,以规避各类随意行为,防止事故发生,提高地热回灌率 。
1.回灌前准备工作的技术要求
(1)合理选择适宜的回灌方式
为了保证回灌系统在真空密封状态下进行,宜采取通过回灌水管内进水的方式进行回灌(需要反复进行回扬方式除外),回灌管应下至回灌井内静水位以下5～10m的深度,整个运行系统应严格密封 。地热回灌应遵循原水同层回灌(成井目的层相同)的原则;不能做到同层回灌的异层采灌系统,回灌流体质量应好于回灌层的流体质量,保证回灌水对热储层无伤害。
(2)回灌系统管路检查
地热回灌管网系统应保持密闭状态,且应始终保持正压,各种监测仪表 、仪器的运转正常,过滤器的精度须达到规定要求 。回灌运行前,要对整个系统管网系统进行彻底冲洗,保证系统管道及设备在充分清洁后再使用,以消除系统管路内的杂质被传输到回灌井内,影响回灌效果 。
2.回灌启动时的技术要求
在回灌运行正式启动时灌量不宜过大,应从小到大逐渐增加灌量,如一开始就采用大流量回灌,容易造成井下滤层破坏。并且注入量由小到大可以尽可能的排除井管内的空气,避免井管内空气由于来不及逃逸而随回灌流体压入储层内,产生气堵 。密切观测回灌过程中压力变化,调节回灌量,以压力表 、水位数据的变化情况来判断回灌能力,待确认回灌通畅时,再逐渐增加灌量,直至正常运行 。加压回灌时,压力也应从小到大逐渐增加。在运行一段时间后,回灌井内水位基本稳定(波动范围在5～10cm/30min)或水温无明显变化时,分别在开采井井口、回灌井井口同时取样送检进行流体质量化验分析。
3.回灌运行中的技术要求
在回灌运行过程中,应确保整个回灌系统的密闭状态,对管网中的接口部分应随时进行密封检修 。回灌运行时要密切监视开采井 、回灌井的水位 、开采量、回灌量 、水质及过滤器两端压力 、管路压力等数据变化情况,正确判断回灌系统的运行状况,针对各种堵塞情况及时采取有效措施,如对于回灌管路的堵塞,可直接用连续反冲洗方法处理;对于回灌井本身产生的堵塞,可用间歇停泵空压机气举洗井或回扬反冲洗的方法进行处理 。
回灌运行时如果灌量随着时间的延长而逐渐下降,同时反冲洗井效果不甚理想时,可采用加压回灌、间歇回扬方式,以增加回灌量。在常压自然回灌的基础上,待回灌水管和放气阀溢水后,关闭放气阀从小到大缓慢加压进行压力回灌运行操作 。如果压力回灌时,灌量仍在不断减小,说明系统堵塞严重或回灌井滤水管内表面上随回灌流体进入的杂质不断增加,回灌阻力增大,需要暂时停止回灌操作而采取间歇回扬洗井措施来疏通滤层,清除井下集聚沉淀的杂质,恢复回灌能力 。当回灌井出水量恢复至初始出水量及水清砂净后,停止回扬,再进行下一次常压回灌与加压回灌。抽水回扬后由于井内流体动水位下降,井管内充满空气,需要及时排气 。
4.停灌期间系统设施的养护
在地热回灌系统停止使用期间,要认真封闭开采井 、回灌井井口,对系统各部分进行密封处理,并且利用自动控制的氮气保护装置,将停用的地热井液面以上的井管部分充满惰性气体,隔绝空气,防止空气渗入井管,造成氧化腐蚀 。
5.地热回灌系统中相关监测工作
为分析地热回灌的综合效应,其中一项较为重要而又基础的研究内容就是对比分析回灌前后地热井储层参数的变化特征。地热回灌过程中的相关数据监测,并不仅仅局限于监测地热田本身和地热开发对热储层参数的影响,对与开采井 、回灌井有关参数的定期监测应同时进行 。水位、水温、水质是最基本的监测内容 。回灌运行前 、停灌期间对开采井 、回灌井进行静水位及对应液面温度观测尤为重要。同时为保证回灌进展顺利,在地热回灌系统运行过程中,相关回灌开采动态信息也要定期实时监测,因为通过对运行数据的监测和数据分析,可以更多的掌握和分析出不同地层构造对回灌量的影响程度,回灌对维持储层压力、抬升区域水位的综合影响 。观测项目要包括:回灌运行时开采井 、回灌井动水位及对应液面温度;开采量(开采总量和瞬时开采量) 、回灌量(回灌总量和瞬时回灌量);井口压力;过滤器进口与出口端压力值及压差;排气罐口压力、气体组分和携带物 、气体释放量 、水质等 。水位的监测频率以每月1～2次为宜;各种压力应随时监测;气体分析应在回灌初期进行。有些数据依靠普通的仪表仪器或常规取样化验即可获得,但深层次的研究数据则需要特别手段,如悬浮物、细菌的定性定量分析需借助油田精细检测技术,深部热储层的温度 、压力情况需通过井下测温测压技术等。
回灌流体的水质 、储层回灌前后流体化学性质及成分的变化是地热回灌中需要重点长期监测的一项内容 。地热回灌各阶段所获得的水质跟踪监测数据可及时发出警示,提醒及时采取相应防范措施 。另外尽管在地面设施上已充分考虑了当温度压力变化可能造成的化学物理堵塞问题,但低温回灌流体注入储层后,与地层局部热流体混合再发生的化学变化是一个很复杂很隐蔽问题,导致的潜在堵塞、腐蚀或结垢影响需作详细地专项分析,长期跟踪检测。回灌系统水质监测项目应包括:全分析 、酸性样 、碱性样、气体样、悬浮物 、溶解氧含量 、侵蚀性二氧化碳、过滤器残渣样 、细菌样(铁细菌 、硫酸盐还原菌、腐生菌)等 。回灌初期 、中期各取样监测一次;过滤器前 、后要分别取样;回扬早、中 、晚期分别取样;特殊情况如出现异常或专项试验研究则要加密取样和进行针对性取样 。
回灌对热储层地温场的影响是在进行大规模回灌的情况下首先要监测的内容。由于地热井开采时的流体温度(即使是最大稳定流温)也并不能完全真实地代表深部热储层的温度,因此要取得地热回灌对热储温度场影响方面的实测数据,应有针对性的在某一回灌连续性较好的地点,在回灌停止时间段内,选取不同目的层的回灌井进行井下连续稳态测温测压工作,获得热储层内各井段在一个停灌周期内的井温 、压力资料 。回灌井测井工作应从停灌后立即开始至下一次回灌来临之前这一时间段内连续进行 。最好每月进行一次;如考虑工作成本,也要做到每2个月测井一次。通过这些连续性的测井资料,才能更好的了解回灌后储层温度场、压力场逐月变化情况和发展势态 。
无负压供水主要由无负压稳流罐 、压力罐（隔膜式或气囊式膨胀罐） 、无负压控制柜、水泵、电机 、过滤器 、倒流防止器、传感器 、电接点压力表 、管路组件、底座等组成 。
市场上有各种形式的无负压设备:
1.稳压补偿式无负压供水设备
2.箱式无负压供水设备
3.叠压高位调蓄供水设备
4.自来水加压泵站
无负压供水设备通过智能控制技术与稳压补偿技术实现设备对市政管网不产生负压，保证向用户管网不间断供水。设备采用的流量控制器在维持最低服务压力的基础上能够自动调节市政管网向设备的输入水量 ，确保市政管网不产生负压 ，用水高峰期时能量储存器释放预充的一定压力的氮气，保证稳压补偿罐高压腔的水带有一定压力补偿到恒压腔中 ，在一定时间内可补充市政管网来水量的不足 ，通过双向补偿器，在用水低谷期时对稳压补偿罐进行蓄能 ，对用户管道起稳压补偿作用 ，夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动 。充分利用了市政管网的压力，节能效果显著 。水泵如果直接连接在市政管网上 ，不需要建造蓄水池 ，直接与市政管网连接，但我国城市供水条例规定为了防止对周围居民用水产生影响 ，不许将生活 、生产水泵直接安装在市政管网上。 为了解决供水设备既可串接在市政供水管网上又不产生负压 ，更不影响其它用户的用水，需要在水泵进口与市政管网之间增设无负压流量控制器 、分腔式稳压补偿罐,双向补偿器等 ，无负压流量控制器时刻监视市政管网压力 ，在保证市政管网不产生负压的同时还可充分利用市政管网原有压力。
1、无负压流量控制器
无负压控制器时刻监测控制市政管网及补偿罐中的压力，当自来水压力不足时 ，无负压控制器开始工作 ，保证市政管网的水压不受影响，不仅保证了用户用水的安全稳定 ，同时确保了市政管网压力的稳定 。
2 、双向补偿装置
储能与释放调节装置双向补偿可自动对自来水管网进行持续水量补偿 ，还可以对用户管网起到稳压补偿的作用，确保该设备对自来水管网不产生负压 。供水低峰期，双向补偿器开始工作 ，将水泵出口端的高压水引向高压腔继续补水 ，当液面逐渐上升，带压的氮气被挤压回能量储存装置内 ，这样就完成了低峰期给罐内补水的过程 ，当高峰期供水或市政管网压力下降时，能量存储装置释放能量 ，挤压高压腔水向恒压腔补充 ，汇同恒压腔的市政水一同给用户补水，这样就完成了高峰期向用户补水的过程。
3 、能量储存器
能量储存器内置预压不溶于水的氮气 ，当高峰期供水时 ，释放能量挤压高压腔水向恒压腔管网补水，充分利用能量守恒定律的原理 ，实现高峰期给用户补水 ，保证罐中的水能够最大程度的补偿到用户管网中，抑制负压产生，保证不对市政管网产生影响 。
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