[发明专利]砂岩型出水地热井和回灌井施工方法

说明书

本发明属于地热井及回灌井施工方法技术领域，公开了一种砂岩型出水地热井和回灌井施工方法。其主要技术特征为：出水地热井利用热储段全部含水组的含水层；通过出水地热井测定含水组中的各个含水层中的压力，在回灌井成井时，回灌井的回灌层设置在地下水压力小、透水系数高的含水层，而在其他含水层采用盲管，这样，压力大的含水层中的水不能经回灌井流入到压力小、透水系数高的含水层中，通过回灌井回灌的水迅速进入回灌层所在的含水层中，回灌速度快、回灌量大，回灌效率高；回灌井到出水地热井距离为出水地热井影响半径的1/2‑2/3，既保证回灌量又可以防止地下水回灌热突破。

技术领域

本发明属于砂岩型地热井施工方法技术领域，尤其涉及一种砂岩型出水地热井和回灌井施工方法。

背景技术

地热是一种清洁、廉价、可再生和可直接利用的新能源。开发利用地热资源可替代大量的煤炭和天然气等石化能源，有利于改善现有的能源结构，有利于降低能源消耗和成本，有利于最大限度地减少废气、粉尘、噪声污染等。据估算，我国目前探明的可开采利用的地热资源约折合每年3284万吨标准煤的发热量。以平均每消耗一吨标准煤向环境排放22.6kg二氧化碳、17.87kg二氧化硫、15.39kg烟尘、7.50kg工业粉尘、96.06kg工业固体废弃物计算，开采地热资源每年将减少二氧化碳排放量742180吨，二氧化硫排放量586851吨，烟尘排放量505408吨，工业粉尘排放量246300吨，工业固体废弃物排放量3154610吨等，可见开发地热资源对于节能环保具有重要的意义。

20世纪90年代以来，随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，特别是旅游和房地产业的蓬勃发展，强劲的市场需求，推动了地热资源的勘查开发，开发地热的地区越来越多，地热井越打越深(已超4000m)。

地热弃水回灌是实施地热资源保护和可持续开发利用的重要手段。地热弃水回灌对维持热储压力、减少污染具有重要作用。目前，在地热利用方面存在以下问题：其一，为了降低地热能源利用成本，将地热简单地等同于一般的水资源开发，过量开采，只抽不灌。全国现有地热回灌井仅占开采井的14.5%，回灌量仅为开采量的5%。地热资源开发由此受到严重影响，不少地方出现水位下降，温度降低，资源枯竭，并引发地面沉降等问题；其二，出水地热井的取水层与回灌井的回灌层在同一含水组中的所有含水层中，由于同一含水组中的不同含水层中的地质结构不同，使得不同含水层中的地下水压力、透水系数不相同，使得不同含水层中的水因存在压力差且透水系数不同，造成地下水压力大的含水层中的水向压力小、透水系数高的含水层中流动，影响回灌数量和回灌效率，回灌量较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种回灌效率高、环境污染小、回灌量大的砂岩型出水地热井和回灌井施工方法。

为解决上述问题，本发明砂岩型出水地热井和回灌井施工方法采用的技术方案为：该方法包括以下步骤：

第一步，地热井施工

根据区域地层资料施工出水地热井，该出水地热井利用热储段全部含水组的含水层；

第二步，利用流量探头测量含水组中的各个相邻含水层之间的水流量，并记录各相邻含水层之间的水流量

待出水地热井中的水位平稳后，根据区域地层资料和出水地热井，将流量探头依次放置在各个相邻的含水层之间对应的出水地热井中的位置上，并分别记录出水地热井中各个相邻含水层之间的流量，从上面数第一含水层上方的流量为Q₀=0，第一含水层和第二含水层之间的流量为Q₁，第二含水层和第三含水层之间的流量为Q₂，……，第n-1层到第n层含水层之间的流量为Q_n-1，

第三步，根据各个相邻含水层之间的流量，推算每个含水层外的水的压力和管体内的压力大小，并确定回灌含水层