选择合适的回灌方式是重要的。从平面布置上讲,回灌井的布置有“混杂排列"和“边对边排列"两种。前者是生产井和回灌井穿插排列,保持一定的距离;后者是生产井在一边,回灌井在另一边,中间有较远的距离。对这两种排列方式的优劣,专家们看法不一。有的专家支持边对边回灌方式,认为这种方式对裂隙热储层合适。热储层热导率大,水流速度快(已观测到示踪剂重现速度达100m/h),生产井若离回灌井近,就会发生热干扰。但像巴黎盆地那种孔隙型热储层,生产井和回灌井成为对井,距离约为1km,计算表明,生产井温度可以保持30年,以后逐渐降低。温度下降是缓慢的,可能要5年才下降1~2℃。这些,都和热储有关。回灌井深度的选择也很重要,它可以比生产井浅、相同或深。在美国盖塞尔斯地热田,回灌井一度曾较浅,结果回灌进去的水又重新被开采出来;后来采用深层回灌,就没有发生上述情况。这可能是温度较低的回灌水比重大,容易向下运移的原因。回灌井浅,灌入的水向下流动正好进入生产井;反之,就不会影响生产井。总之,回灌方式的选择取决于地质、环境和经济等综合因素;但一般地说,边对边的、深一些的回灌井布局能避免热干扰。
回灌系统地面配套设备
地面配套设备要满足回灌水质要求, 不会因清洗反冲等操作中断回灌运行。回灌系统要严格保证密闭, 避免回灌流体回温度、压力等因素变化而产生沉淀,从而导致储层堵塞。回灌系统地面配套设备包括过滤装置、排气装置、回灌管、水位测管及回灌管路等方面。
(1) 过滤:为有效减少回灌中的堵塞, 保证回灌顺利, 在回灌井口需设置二级过滤器,二级过滤器进出口两端均需安装压力监测仪器, 根据压力的变化制定反清洗的时间, 以保证过滤效果。
(2) 排气罐:回灌流体由于管径阻力和流动状态的变化, 水动力流场状态发生变化, 流体中的部分气体析出并生成气泡, 当驻留在岩石空隙中会产生气堵。在回灌前应设置排气装置, 地热尾水进入罐体, 管径的变化, 流速迅速降低, 压力下降, 气泡内的压力和罐内压力形成压差, 迫使气泡爆裂, 将气体释放出来。
(3) 回灌管网材质:回灌地热流体温度通常较低, 应该非金属管材 (玻璃钢管材或PP-R管材) 用于回灌输水管道, 可以有效防止腐蚀和各种堵塞。
(4) 排气罐:当地热尾水流经管道并经过两级过滤后, 流速、压力、水化学特性等均会发生变化, 特别是流速和压力的变化, 使部分气体施放出来。
(5) 回灌管的选择:为避免物理堵塞, 对回灌管和水位测管进行改进, 采用316不锈钢材质管材, 抗氯化、抗侵蚀性能有较大程度提高。为避免回灌管路腐蚀结垢和保证回灌水质, 回灌输水管路全部采用PPR管, 该管道除具有耐热、耐压性外, 还具有耐腐蚀、不结垢等特点。
回灌试验
回灌试验均采取自然回灌方式, 回灌量由小到大逐级增加。在回灌实验前, 按照回灌运行方案, 提前做好回灌系统的管路、设备的清洗机连接工作等,通过回灌试验确定回灌井的回灌能力。通过试验数据的采集,绘制了DL-25H回灌井水位与水温、流量关系曲线图,并对该井试验数据进行了分析,确定该井的回灌能力为101.9m³/H, 原DL-25B地热回灌井的回灌能力仅有25m³/H, 认为现有的成井工艺和地面标准工艺流程, 对于提高地热回灌井的回灌量具有重要的作业。
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