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1、牛駝鎮(zhèn)地?zé)崽锏責(zé)嵛菜毓嘣囼?yàn)研究和推廣 摘要：河北省固安縣牛駝鎮(zhèn)構(gòu)造位于冀中臺(tái)陷內(nèi)的牛駝斷凸的中東部，牛駝鎮(zhèn)地?zé)崽锘鶐r熱儲(chǔ)具有埋藏淺、溫度高、水量大、水質(zhì)好等特點(diǎn)，隨著牛駝鎮(zhèn)一帶地?zé)衢_發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，地?zé)崽锘鶐r熱儲(chǔ)水位，正以每年約4m的速率下降，對(duì)地?zé)豳Y源的保護(hù)和可持續(xù)利用構(gòu)成威脅，地?zé)嵛菜毓嗍潜Ｗo(hù)地?zé)豳Y源、延長(zhǎng)地?zé)崽锸褂脡勖头乐弓h(huán)境污染的有效措施。牛駝鎮(zhèn)地?zé)崽锏責(zé)嵛菜毓嘣囼?yàn)分為4個(gè)階段總計(jì)用時(shí)1248小時(shí)，回灌水溫小于42℃，回灌總量82969.99m3。本次回灌試驗(yàn)對(duì)同類型地?zé)崽锟沙掷m(xù)開發(fā)利用和保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：牛駝鎮(zhèn)；基巖熱儲(chǔ)；回灌試驗(yàn)。
2、中圖分類號(hào)：P314文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，固安縣牛駝鎮(zhèn)薊縣系基巖熱儲(chǔ)開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前已有地?zé)峋?0多眼，地?zé)豳Y源的開發(fā)利用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，已成為當(dāng)?shù)厝嗣裾猩桃Y的載體。然而，隨著地?zé)豳Y源量的不斷開采，基巖熱儲(chǔ)水位且呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，實(shí)施回灌是目前對(duì)地?zé)豳Y源保護(hù)最有效的方法。51、地質(zhì)背景1.1構(gòu)造特征回灌工作區(qū)構(gòu)造位置處于冀中坳陷內(nèi)的廊固凹陷東北部，東北為大廠凹陷，西側(cè)為大興凸起，南為牛駝鎮(zhèn)凸起，東側(cè)為霸縣凹陷。1.2地層抽水井及回灌井揭露地層由新至老為：第四系、新近系、寒武系、青白口系和薊縣系地層。開采井與
3、回灌井地層對(duì)比詳見表1。表1回灌試驗(yàn)開采井、回灌井地層情況一覽表2、回灌熱儲(chǔ)層特征回灌試驗(yàn)熱儲(chǔ)層為薊縣系巖溶裂隙熱儲(chǔ)，該熱儲(chǔ)為區(qū)域性熱儲(chǔ)層，巖性為灰白、灰褐色白云巖、燧石條帶白云巖，性硬脆，巖溶裂隙較發(fā)育，富水性好，井口溫度86～90℃，單井出水量104.8～145.2m3/h，單位涌水量4.048～6.23m3/h.m。熱儲(chǔ)平均孔隙度1.24%。水化學(xué)類型為Cl—Na型水，礦化度2.793～2.94g/L，PH值7.13～7.71。3、回灌試驗(yàn)工藝流程5整個(gè)回灌試驗(yàn)工程系統(tǒng)分為提水設(shè)備部分，回灌凈化部分，回灌數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀器儀表部分，回灌水降溫部分及電氣與自控部分。其
4、中，提水設(shè)備部分為深井熱水潛水泵；回灌凈化部分包括排氣罐、消氣器及全自動(dòng)過濾器；回灌數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀器儀表部分包括溫度計(jì)、壓力表、電磁流量計(jì)；回灌水降溫部分為管道焊接的散熱器；電氣與自控部分主要為深井泵電控柜及配電裝置。本次回灌工藝流程見圖1。圖1回灌工藝流程圖4、回灌試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析回灌試驗(yàn)歷時(shí)52天，完成了4個(gè)階段的回灌試驗(yàn)，取得了本次薊縣系熱儲(chǔ)一采一灌無壓持續(xù)回灌試驗(yàn)的有關(guān)回灌量的數(shù)據(jù)。本次回灌試驗(yàn)累計(jì)回灌時(shí)間1248個(gè)小時(shí)，總回灌量82969.99m3，回灌試驗(yàn)采取四個(gè)階段逐級(jí)增加回灌量的方式進(jìn)行，回灌水溫維持在34～42℃之間。回灌試驗(yàn)過程中，第三階段（穩(wěn)定960個(gè)
5、小時(shí)），回灌水溫38℃，抽水井的水溫維持在84℃，5第四階段（穩(wěn)定273個(gè)小時(shí)），回灌水溫42℃，抽水井的水溫維持在85℃，抽水井水溫不受回灌水溫影響；回灌試驗(yàn)前，抽水井靜水位（熱水頭）為48.76m，回灌井靜水位66.37m；回灌試驗(yàn)過程中，抽水井與回灌井在定流量情況下動(dòng)水位基本處于穩(wěn)定狀態(tài)；回灌試驗(yàn)結(jié)束后，抽水井靜水位（熱水頭）為49.17m，同回灌前基本一致。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，抽水井在回灌試驗(yàn)前后，熱儲(chǔ)層壓力基本穩(wěn)定；回灌試驗(yàn)過程中，抽水井的水位、水量及水溫未觀測(cè)到受回灌影響的變化。四個(gè)階段試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。表2開采井與回灌井試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表回灌試驗(yàn)結(jié)果表明,
6、研究區(qū)回灌井的回灌能力較強(qiáng)（推算單井最大瞬時(shí)回灌量為113.43m3/h），并可以實(shí)現(xiàn)一采一灌的無壓回灌模式。各觀測(cè)孔的水位主要受回灌井回灌量的影響，受開采井開采量影響不明顯，回灌對(duì)熱儲(chǔ)層的壓力產(chǎn)生了影響；回灌試驗(yàn)過程中，抽水井的水位、水量及水溫均未觀測(cè)到受回灌影響的變化。表明回灌井和觀測(cè)井之間熱儲(chǔ)層的巖溶裂隙連通性相對(duì)較好。由此可見，本區(qū)薊縣系巖溶裂隙熱儲(chǔ)層內(nèi)地?zé)崃黧w的運(yùn)移是個(gè)復(fù)雜的過程，同時(shí)也進(jìn)一步證明了地?zé)峄毓嗟目尚行?，回灌水溫不?huì)在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)開采井并形成熱突破。5、地?zé)嵛菜毓嗤茝V前景5通過本次回灌試驗(yàn)，取得了牛回1井在自然無壓狀態(tài)下的試驗(yàn)最大回灌量83.
7、15m3/h，驗(yàn)證了在牛駝鎮(zhèn)地?zé)崽飪?nèi)，薊縣系鐵嶺組及霧迷山組巖溶裂隙熱儲(chǔ)的回灌能力。牛駝鎮(zhèn)地?zé)崽?000～3000m霧迷山組熱儲(chǔ)面積732.5km2、奧陶+寒武+青白口+薊縣系鐵嶺組熱儲(chǔ)面積176.2km2；河北省基巖熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源豐富，在涿州、容城、高陽、河間、獻(xiàn)縣、辛集、新河、衡水、廣宗地?zé)崽锘虻責(zé)岙惓^(qū)內(nèi)，均有薊縣系熱儲(chǔ)分布，在唐海、大成、青縣、新村、無極、前磨頭、棗強(qiáng)、故城地?zé)崽锘虻責(zé)岙惓^(qū)內(nèi)，均有寒武－奧陶系熱儲(chǔ)分布，在以上區(qū)域均可進(jìn)行地?zé)嵛菜毓?。但是，不同的地區(qū)由于沉積環(huán)境的不同，地層巖性的不同，裂隙、溶隙及溶洞的發(fā)育程度不同，回灌條件及回灌能力的差
