导言
地下热水的连续高效回灌依然是世界难题, 为了达成地热资源不断开发使用的良性循环, 收缩地热尾水释放给环境带来的污染, 地下热水人工回灌是必定的途径, 而堵塞是限制地下热水人工回灌的阻碍, 尤其是深层孔隙型热储地热尾水回灌堵塞影响的原因, 非常繁琐而且拥有多变性。
1. 堵塞机理分析与探索
1.1 物理性堵塞机理
1.1.1 悬浮物堵塞
悬浮物堵塞是常见的堵塞现象之一。在模拟测验时, 用地热尾水驱替用原水充实的岩心, 用热储原水水样测量初渗透率, 然后测出终渗透率, 从而得出岩心堵塞率。测验结果显示:当模拟温度在50℃、70℃、90℃时, 再经过除菌、脱气等程序, 化学堵塞的原因消除之后, 当只有悬浮物堵塞时, 岩心堵塞率随着高温趋势上升, 并且在同一个温度情况下, 根据不断进行岩心堵塞率然后慢慢升高再趋于稳定。回灌操作模拟结果显示:固相颗粒直径及储层喉道直径的匹配程度决定了悬浮物进入储层的深度及数量。悬浮物粒径与实验岩心喉道直径的匹配程度较差, 绝大部分悬浮物颗粒位于喉道直径中最易堵塞的处, 在热储周边形成滤饼且阻断其他悬浮物颗粒的不断侵袭;当悬浮物颗粒径低于喉道孔道直径时, 就能够随着流水走向较深的地方, 对于储层渗透性就不会造成太大影响。显而易见, 分布在喉道直径局限内的悬浮物颗粒, 就会是造成悬浮物堵塞的主体。
1.1.2 颗粒运移机理
胶结性能差的微粒易产生脱落运移, 从而在喉道处聚集构成堵塞, 被成为颗粒运移现象, 研究结果表示:岩心速敏损害指数是0.62, 就会造成中等较强度速敏损害, 岩心堵塞率曲线则会加速上涨, 当流量持续增长至1.5摩尔/分钟后, 堵塞率逐渐变为缓慢增涨。
1.1.3 粘土膨胀机理
热储中加入回灌尾水后, 会产生很大环境影响, 使储层中间的粘土及矿物产生膨胀机理现象, 使储层渗透率降低形成堵塞, 被叫做粘土膨胀。研究结论:若使用原水替代岩心, 因为粘土膨胀会发生的水敏破坏, 那么根据水敏性指标判断来说, 这个岩心段就是无水敏现象, 回灌中就不会因为粘土膨胀而产生堵塞。
1.2 化学堵塞机理
化学堵塞机理成因比较复杂, 进程速度缓慢, 如果是单一的室内模仿与理论模拟都不能显示它的整个全貌, 所以就要运用室内模拟水文地球化学模拟耦合技术来进行探究。
1.3 气体堵塞机理
根据气体堵塞研究结果表明:温度和压力是造成气体堵塞的重要原因。根据回灌不断进行, 温度持续升高、压力不断加大, 气体堵塞率表现为下落走向。
1.4 微生物堵塞机理
微生物机理显示:铁细菌一般很少, 硫酸盐还原菌至今未检测出, 腐生菌的存在大概就是造成回灌微生物堵塞的主要原因;所以我们就要关注的是, 在南部热水井时发现的白色粘稠状异物, 就是所发生的堵塞现象。结果表明:有文石以及有多量的有机质, 两种都是生物化学作用的结果。
2. 回灌热储堵塞产生的主要原因探索
当实验温度为90℃时, 各回灌堵塞原因的付出率顺序是:粘土膨胀-6.5%、颗粒运移57.5%、气体堵塞9.8%、悬浮物堵塞22.7%、化学堵塞38.2%。从中可以看出:回灌热储堵塞产生的主要原因有悬浮物、粘土膨胀, 还有化学堵塞, 气体堵塞。还有就是, 有大量的微生物留存, 也会使微生物严重堵塞。
3. 热储内部的阻抗因素分析
热储层自然回灌的稳固回灌量一般是正常采水量的1/3~1/5。除了以上所影响回灌率衰退的外部原因之外, 骨架收缩、储层物性特点以及含水层封闭也是热储内部的阻抗因素原因之一。
4. 结束语
总而言之, 地下热水的连续高效回灌依然是世界难题, 为了达成地热资源不断开发使用的良性循环, 收缩地热尾水释放给环境带来的污染, 地下热水人工回灌是必定的途径, 但我国许多地热田考察后发现发生了堵塞:的孔隙型热储回灌井占相当部分, 并强制中止了其中大多数问题回灌井。
摘要：超深层地下热水作为开发地热能的载体被越来越多的国家广泛利用, 但我国许多地热田考察后发现发生了堵塞的孔隙型热储回灌井占相当部分, 并强制中止了其中大多数问题回灌井。制约超深层孔隙型地下热水开发使用中, 回灌难以及回灌过程的堵塞现象仍旧是世界性难题。
关键词：超深层孔隙型地下热水,回灌,模拟,堵塞机理
参考文献
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