摘要
地热是一种清洁的绿色能源。雄县有30多年的中低温地热资源开发利用历史,开采的地热水主要用于室内供暖、温室养殖、温泉洗浴和疗养等。近年来由于地热水开采量增加等原因,雄县地热田开采井压力水头急剧下降,并造成部分地热井开采能力的降低。为实现雄县地热资源的可持续开发利用,有必要对雄县目前的地热开发利用状况进行研究,对地热田的回灌潜力进行评价。地热开采条件评价指标,是指影响地热井开采效能的热储及热储周边地区与地热能源开采相关的各种地热地质、环境因素、经济技术支持以及开发利用程度等因子的集合,这些因子直接或间接地反映和制约了地热资源开采效能的大小。为了对雄县范围内地热开采利用条件进行综合评价,本文建立地热开采条件评价体系,从中选取能够体现热储特征,并可以获得数据支持的代表性指标进行量化。结合专家评分法和AHP决策方法得出的结果,基于GIS的空间分析功能,对雄县范围内各区域的地热开发利用条件进行详细的划分,得出综合评价分区图,对雄县各区域的地热开发利用状况有清晰的认识。热储特征参数的获取是深入了解热储性能的基础。本文在雄县地热开采条件综合评价分区的基础上,选取地热集中开采区内代表性地热井的抽水试验进行分析,采用冰岛地质调查局ISOR研发的WellTester软件,获得渗透系数、导水系数和有效热储厚度等基本的热储特征参数。地热回灌潜力评价主要包括对回灌试验、示踪试验以及地热回灌的温度效应等几个方面进行分析评价。回灌试验为研究回灌对于稳定热储压力和改善地热田生产技术条件方面的作用,以及为今后制定合理的回灌量和运行方式提供了基础。示踪试验用来研究回灌井和生产井之间的水力联系、导水通道,定量化研究地下水系统中的流体流速问题。本文运用三个热运移模型(孔隙介质热运移模型、裂隙型介质热运移模型、线性流模型)对由于长期回灌可能引起的热突破发生时间进行分析预测,对回灌工程设计中回灌流量和井间距等影响热储冷却的因素进行了讨论。这将为今后的地热资源开发利用提供决策依据,使地热开发步入良性循环的轨道,实现地热资源的可持续开发利用。