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简介

地壳内部的温度产生的热量，它的热量是哪里来的呢。一般认为，是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。有人估计，在地球的历史中，地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量，平均为每年5万亿亿卡（即卡路里）。地热回灌技术在各国得到广泛应用

1969年,在美国加州Geysers地热田的回灌项目揭开了地热回灌的序幕。同年,法国也在巴黎盆地的中、低温地热田开展了地热回灌。随后萨尔瓦多的Ahua- chapan地热田也于1970年开展了回灌。

目前,地热回灌技术在美国、新西兰、冰岛、意大利、法国、日本、罗马尼亚、菲律宾、埃赛俄比亚、丹麦、哥斯达黎加、肯尼亚、克罗地亚、墨西哥、萨尔瓦多亚、俄罗斯等得到了不同程度的应用,无论是在用于发电,还是在直接利用的地热田都取得了一定的效果。

美国地热田的回灌技术应用

美国的Geysers地热田是zui有代表性的高温地热回灌实例。该地热田位于陡峻的山地,是世界的热汽田。由于*开采,热储压力从34巴下降到了13巴,使地热田的产汽量和电站的发电能力严重下降。

1969年在该地热田开展了世界上*个地热回灌项目,把发电之后冷凝的地热流体回灌入热储中,以避免热流体在地表排放而引起的热污染和化学污染, 克服热储压力的降低,维持地热田的生产能力。但是, 即使将开采的所有地热流体均回灌到热储中,仍然不能*克服热储压力的降低。这样,就考虑采用其它水源进行回灌。

Geysers地热田的地表水及污水回灌技术

1980年开始使用地表水进行回灌。在1997年,地热田投资4500万美元用于回灌处理后的污水和湖水的试验。利用长46.7km直径50.8cm的管线将加州几个社区处理后的污水和湖水输送到6个地热电站进行回灌,使回灌量达到约400l/s。

这一项目是世界上*个利用污水回灌增加地热田发电能力的系统,大大提高了电站的发电能力。1999年初电站的发电能力比1998年初增加了9MWe。而在这一工程实施之前,电站发电能力每年下降25～30MWe。从 1996～1998年,在Geysers地热田共施工了20眼地热井,其中13眼为生产井,7眼为回灌井。二期工程规划正在进行之中。

另外,美国还计划将Santa Rosa市处理后的污水通过一条66km的管线输送到Geysers地热田。项目预计投资额为1.63×108美元,计划2002年前后投产。通过这两个回灌项目,预期可使Geysers地热田实现可持续生产,并为城市污水处理开辟了新的途径。

法国低温地热回灌技术

而法国是低温地热回灌zui为突出的代表。法国的地热以中、低温资源为主,主要分布在巴黎盆地和 Aquitaine盆地,大都用于冬季采暖。由于法国的地热流体含盐量较高,采暖之后的地热流体需要回灌到热储中去。

1969年在巴黎附近的Me-lun l'Almont建立了世界上*个“对井”系统,为3000 间房屋供暖。其中一眼井从2000m深的热储中开采地热流体,另一眼井将采暖后的地热流体回灌到热储中去。

三井式地热回灌支持地热供暖系统

1995年又建成了一眼新的地热井,开始尝试“三井”系统,其中两眼井生产,一眼井回灌,使供暖系统服务的房屋增加到了5200间。这一地热供暖系统至今仍在运行着。由于这一供暖系统的带动和上世纪80 年代初石油危机的刺激,法国的巴黎盆地、Aquitaine盆地及其它地区在1980～1986年建成了74个这样的地热供暖系统。

从1986年到1990年,随着石油危机的结束,法国的地热经历了一次衰退。但是,现在仍然有 61个地热供暖系统正在运行,其中41个在巴黎盆地, 15个在Aquitaine盆地,还有5个在其它地区。这些地热供暖系统服务的房屋约200,000间。相对打水井而言，地热钻探设备十分庞大，为了在地热钻井前后组装拆卸方便，从而缩短施工周期，进行地热钻井的钻机各部件，如钻塔、机台等等，要实现轻质量的整体化。

一、使用正确的钻头

在钻井过程中，要使用相应的三牙轮钻头，防止牙轮掉落井内，造成难以弥补的损失。地热井的钻孔很深，随着孔深的增加，温度也在上升，地下情况复杂多变，因此一定要选用质量好的三牙轮钻头，才能确保安全作业。

二、卷扬机能力要大，自动钻进装置来提速

地热钻探通常是大口径钻探，所钻地层的地质形态多是坚硬、破碎、高温的岩石。在地热钻井过程中，钻头的负荷、回转是影响钻进的重要因素，故卷扬机的能力要强大，同时配备自动钻进装置，以提高钻进速度，并节省电力。

三、一定要配备大排量泥浆泵.

在钻进过程中，循环泥浆在接触高温地层后，会很快被加热到沸点，如果不进行处理，就有涌喷的危险。与此同时，高温对钻头的影响很大，泥浆本身的性能也在变化，很容易产生孔壁坍塌等。因此，地大热能提醒您，在钻井前，要配备与泥浆冷却装置相匹配的大排量泥浆泵，才能安全地控制井内温度，尽量规避孔壁坍塌的危险。

四、对付热水和蒸汽要使用防喷装置

防喷装置是*的，因为在钻进时，地热井内发生剧烈变化，当钻进到高压汽、水层时因压力过大，加之泥浆的侵入，,引起泥浆密度急速降低，就会使热水或热蒸汽喷涌，而防喷装置是具有耐热性的防护设备，有利于迅速制止热水和蒸汽的喷涌。

五、地热井内监测设备

地热钻井的地质情况结合地下热水蕴藏状况，通常比较复杂，地大热能在进行地热钻井的过程中,采取相应的实时监测设备，及时的分析钻井过程中可能出现的事故，分析孔内情况，如果发现井内异常的情况，就会进行及时处理，避免钻井事故的发生，让地热资源的开发利用得到利益zui大化。 目前，在能源结构调整的关键时期。据颁布的《能源发展战略行动计划2014-2020》报告，到2020年，我国的非化石能源占一次能源消费比重要达到15%；天然气比重达到10%以上；煤炭消费比重控制在62%以内；石油比重为剩下的13%。大力发展地热等清洁可再生能源是优化能源结构的重要路径之一。

我国地热资源状况如何？

我国地热资源丰富，开发潜力巨大。其中水热型地热资源每年可开采量折合标准煤18.65亿吨，相当于我国2015年煤炭消耗的50%； 336个地级以上城市浅层地温能资源每年可开采量折合标准煤7亿吨，相当于我国2015年煤炭消耗的19%；干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨，潜力巨大，属战略能源。

除了泡温泉，清洁可持续的地热资源还可以干啥？