如何确定地热井可开采量与布井间距

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 前言

    　　地热作为一种可再生的洁净能源，与常规能源相比，对环境污染小，利于环境保护，且具有投资少、见效快的特点。目前，作为中低温地热资源丰富的国家，我国的地热直接利用处于世界前列，在供暖、洗浴、农业生产等方面创造出巨大的经济和社会效益。     　　由于地热勘查及地热井钻凿须投入大量资金，因此，只有实现地热开发的可持续性，才能保证地热产业健康、稳定、有序的向前发展。     　　受经济、技术条件的制约，目前地热开发利用主要是采取钻井取水的方法，以水作为媒介，将赋存于热储层中的热能采出利用。因此，地热开发可持续性的基本要求应是必须保持地热井出水量及水温稳定，只有这样，才能提供稳定的可利用热水资源，保证地热项目的实施。这就要求地热井水位下降应处于可控状态，以保证地热井能够长期开采。     我国大多数地热田均属于沉积盆地传导型的中低温地热田，热储层温度低于100℃，热水储存于沉积的砂砾岩或碳酸盐岩中。由于热储层埋藏深、渗透性、连通性差，不能接受地表大气降水的直接补给，只有微弱的侧向径流补给，属于半封闭的深层承压水系统。在这种情况下，地热水的开采以地下含水层压力的消耗为代价，即开采过程中地层压力逐步下降，地热井水位埋深逐年增大，水位下降速率与采出的热水量呈正相关。     地热回灌技术作为有效减缓地层压力下降的手段，在许多国家已被应用，但其受地质、技术、经济等多重条件的制约。不同的地质条件下，回灌能力差别很大，目前，砂岩热储层低压回灌存在着热储砂岩孔隙被堵塞，灌不进去的技术难题。即使能够将低温热废水回灌进去，也存在着热储层温度急剧下降的问题，而热储层温度的恢复需要相当长的时间。实际上，国内目前成功的地热回灌试验，如天津市的地热回灌也仅限于裂隙发育的碳酸盐岩热储层，且开采热储层与回灌层属于不同层段，层间水力联系微弱[1]，这样虽然解决了热废水环境影响问题，但并不能够有效地减缓地层压力下降。同时，回灌井的钻凿需要投入大量资金，将阻碍处于初级阶段的地热产业的发展。     因此，只有科学合理地确定地热井可开采量与布井间距，保证地热井的使用年限，才能使地热井水位下降处于可控状态。由此，使地热开发才能步入良性循环的轨道，实现地热开发的可持续性。         2　确定地热井可开采量与布井间距的依据与步骤     目前，我国确定地热井可开采量与布井间距的依据为全国矿产储量委员会办公室文件——储办发[1996]51号《关于地热单井勘查报告审批要求的通知》（以下简称《通知》）。该文件规定对于层状热储层，应依据该井开采可能影响区内的可采热储存量与地热井开采期排放的总热量进行热均衡验算确定，其步骤如下：     2.1 依据地热井抽水试验资料,用内插法(最大水位下降以不大于2Om为宜)初步确定地热井可开采量,并以公式QW=3650OQCW（tW-tO）计算按此量开采100年所排放的总热量。     式中：     QW——地热井开采100年所排放的总热量；     Q ——地热井日开采水量；     CW——地热水平均热容量；