1、地热资源开发中的几个问题1地热回灌技术问题地热回灌是目前地热资源开发利用中日益突出的问题,它关系到一个地区的地热资源可否持续开发利用,也关系到开发的成本。沉积盆地型地热田从长远利用考虑,都必须进行回灌,实行采、灌结合,尽可能做到少消耗储层中的地热水量,通过回灌技术多采取储层中的热量,保持储层均衡稳定的热水头压力,实现资源的可持续利用。 回灌中的技术问题主要有二,一是回灌堵塞问题,二是回灌水在储层中的运移与热均衡问题。由于热储层储存的热量,远远大于回灌水比原水减少的热量,只要回灌井与开采井保持适当的间距,采、灌区的热平衡不会有多大的问题。所以,实际上地热回灌的主要技术问题是回灌堵塞问题。从北京、
2、天津、西安、福州等地近年开展回灌的经验来看,岩溶裂隙和裂隙地层,回灌堵塞的问题并不突出,尤其是岩溶裂隙地层,基本上可以实行 1:1 的回灌;第四系、第三系孔隙热储,回灌的堵塞问题比较突出,一个回灌井的回灌量,仅能回灌开采量的 40%左右,开采井与回灌井的比例是 1:21:2.5。从而加大了采、灌的成本。华北、松辽盆地第三系热储分布普遍,开发利用中都面临回灌的问题,有必要加强(开展)试点来重点解决这一问题。2地热资源开发利用成本与价格问题地热资源开发利用的初投资是比较高的,以北京为例,目前地热井钻井平均深度已近2500m,钻成一个深度 3000m、出水量 1000m3/d、出水温度 60的地热井
3、,包括以下成本:1、 钻井前期地质论证,平均 20 万元;2、 钻井费按 1600 元/m 计,共需 480 万元;3、 水处理费及输配水系统建设,约需 50 万元4、 矿权评估及矿权价款 15 万元以上共计:565 万元,如利用热泵技术提取 10温度,增加采暖面积约 1.3 万 m2,还需增加热泵设备配置费 130 万元(热泵配置费按 100 元/m 2供暖面积计)。总共需费用695 万元。在采用回灌技术的条件下,还需增加钻井及相关费用,约 500 万元。 3地热资源开发投资风险问题目前所指地热资源开发投资风险,主要还是深部地热资源开发的投资风险。深部地热资源开发风险大小,取决于深部地热地质
4、的研究程度,需要对开采地区较准确的判断有无可供开采利用的热储、热储埋深、热储温度和钻井的可能出水量。由于地热资源开发地点选择主要取决于开发单位,不完全取决地质条件,加之深部地质勘查程度低,现有地球物理勘查技术,还不能准确地解决地热钻井所需的地质问题,大大增加了开发的风险,尤其是新区和深部地热资源的开发。通常会遇到以下几方面的问题:(1)预计深度内,未钻遇可供开发利用的热储层或构造破碎带,不能成井;(2)上部地层渗透性强,常温地下水循环交替强烈,地热增温率偏低,达不到理想的出水温度;(3)钻遇复杂地层(严重漏失、破碎带、坍塌带、硬岩段等),多次处理井内事故,导致井身结构复杂,影响井的出水量,严重
5、的甚至不能成井。(4)深井洗井技术难度大,尤其是弱渗透层,洗井更难,为获得需要水量,往往需反复多次洗井,还不一定达到理想的目的。相对来说,井的深度愈大,开发的风险愈大,依据目前勘查技术水平,深度 3500m 以上的地热井,风险大,成井率低。 4浅层地热资源的开发利用问题浅层地热资源开发是目前地热开发的热点,从北京、天津等地近几年开发利用的情况看,因其分布普遍,埋藏浅开采利用较易风险小,利用热泵换热技术开采,既可供热采暖又可制冷空调实现资源的可持续利用,资源可利用的潜力大。就采暖、空调方面的利用远较深部地热资源的利用范围更广、更具发展前景,应在我国并方地区大力推广应用。从一些典型浅层地热利用实例
6、可见,我国广大平原 100200m 深度内为松散地层地区或具备钻井条件、井出水量可达 50m3/h 的灰岩含水层分布区,都具备浅层地热资源开发利用的条件。为推动其开发利用,当前,应结合地区发展建设、能源需求做好浅层地热资源评价、制定合理开发利用规划,确定有利的开发利用地段及适宜的开发利用方式,做到有序的开发利用。应有针对性的建立浅层地热能不同方式的开发利用示范区(点),探索利用经验、制定利用技术规范,推进利用技术水平的提高。5 高温地热水发电的开发利用前景问题高温地热水发电,仍需要探索。我国高温地热资比较少,主要分布于西藏和云南地区,其次是东部的台湾北部地区,地热发电在地域上受到局限。台湾的地热发电,因酸性水对设备的严重腐蚀问题得不到解决而终止和放弃,改作温泉旅游资源的开发。云南腾冲地区的高温地热资源,几度有过用于发电的设想和安排,但当地水电资源丰富,地热景观价值高,用于旅游景观资源开发似更有价值。高温地热发电的重点还是应入在西藏地区。西藏地热发电,近期除维持羊八井的稳定发电外,可考虑羊易地热田开发的前期准备工作稳步扩大地热发电的能力。