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溫泉鉆井要遵循其一般流程,如:
1、向行政主管部門申報地熱資源勘查許可證;
2、委托地質勘查單位進行地熱源勘查并編制提出可行性論證報告
3、上報主管部門組織專家評審論證報告并提出評審意見;
4、申報行政主管部門“鉆溫泉井許可證”(附:可行性報告及評審意見、鉆井設計等必須材料)
5、委托鉆井施工單位;
6、委托鉆井施工質量監理單位;
7、鉆井施工開工儀式與現場技術交底;
8、鉆井地質編錄與地球物理測井;
9、鉆井井管(井口管、表層管、井壁管或濾水管)下入與固井;
10、鉆井洗井與井產能測試;
11、編寫并提交完井報告,
12、 溫泉鉆井成井質量現場驗收。
地熱水中含有大量的有毒礦物質.例如我國羊八井的地熱水中含有硫、汞、砷、氟等多種有害元素,地熱發電后大量的熱排水直接排放,會對環境產生惡劣影響。 地熱水體與淺表地下水體不同,對后者的采集和利用造成淺表地下水體水位下降,可在水排放和蒸發、以天空自然降水(下雨、下雪、冰雹、霜露)和江河的河床滲水形式加以循環補充。而地下熱水在被鉆透深部巖層采集抽吸后,因自然降水難以進入地下熱水庫存,不能被循環補充。當地熱水體被過量開采后,不可避免地產生巖層內及巖層下的水體空缺,導致大地的穩定性受到破壞,這將誘發地震。這更說明了打地熱回灌井的必要性。
地熱水回灌是把經過利用的地熱流體或其他水源,通過地熱回灌井重新注回熱儲層段的方法。回灌不僅可以很好地解決地熱廢水問題,還可以改善或恢復熱儲的產熱能力,保持熱儲的流體壓力,維持地熱田的開采條件。但回灌技術要求復雜,且成本高,至今未能大范圍推廣使用,如果不能有效解決回灌問題,將會影響地熱電站的立項和發展。因此,地熱回灌是亟需解決的關鍵問題。如果地熱流體是在開放系統里利用,則廢水一般在回灌之前必須先在水塘或水箱之中沉降,以除去懸浮狀固體物質.有時,可以用過濾裝置達到這一目的.為了減少腐蝕性,廢水可能還需要進行化學或物理法脫氣,zui后通過回灌井注入地熱儲。回灌有時單靠重力即可實現,因為較涼和密度較大的地熱廢水具有較高的重力壓頭.如果資源屬于以液體水為主的性質,則流體尚可以在分離器(閃蒸器)壓力下回灌,或者在一次換熱器(雙工質系統)地熱流體壓力下回灌.
所謂地熱能是指在地殼中距地表較近距離內可被經濟開采的天然熱能,又稱為地熱資源。目前上所指的地熱資源,是僅以地殼淺部5km以內儲存的天然熱量,大約有14.2×1023kJ,相當于5000億t標準煤的熱量。按照地熱資源的溫度不同,通常把熱儲溫度大于150℃者稱為高溫地熱能,小于150℃而大于90℃者稱為中溫地熱資源,小于90℃者稱為低溫地熱資源。
上個世紀末至本世紀初,能源與環境問題始終是人類必須面對的兩大問題。由于化石燃料(如煤、石油等)的燃燒所產生的二氧化碳使氣溫變暖,導致干旱、暴雨、南北極冰山融化等一系列嚴重的環境問題,對人類的可持續發展產生了威脅。現實環境迫使人們不斷探索諸如太陽能、生物能、風能、海洋能、氫能、核能等新的能源。地熱能作為一種具有廣闊開發前景的新能源也日益受到人們的關注。
我國zui早使用地熱能供暖的城市是北京地區,北京地區地熱資源的開采利用始于70年代初期,到目前累計鑿取地熱井已200多眼,井深1000m~3800m不等,年開采地熱水近9×106m3,為北京提供了清潔能源。全市開發利用地熱水年產生直接經濟效益1.29億元。地熱資源開發向高層次、低消耗、高產出的方向發展將會在北方地區形成地熱能集中供暖趨勢。
地熱井的投資主要決定于鑿井深度,而鑿井深度又取決于熱儲層的埋藏深度。由于每個井位所處地的地質情況不同,因而它的深度與溫度間的相關系數也差別很大。鐵科院東郊分院處于北京凹陷地帶,熱儲層頂板埋深2900m左右,成井深度應在3400m,出水溫度大于60℃。不同深度的地熱井,需使用不同型號的鉆機。不同型號的鉆機,它的設備規模、能源消耗、機組人員數量、乃至技術要求都大不相同,因而其鉆井的成本也差別很大,每加大一級型號,單米造價都會高出200元左右。為了保證成井質量和施工進度,一般要選用鉆鑿能力略高于設計井深的鉆機。
按*、建設部(1992)價費字375號文件《關于發布工程勘察和工程設計收費標準的通知》中的有關標準計取費用,鉆井深度2500m內,綜合造價應為2200元m;鉆井深度3500m,綜合造價應為2600元m。考慮到市場調節因素,一般的市場價格要低于國家標準價格。
開發地熱供暖在減少了燃煤、燃油、燃氣等化石燃料燃燒所產生污染物質排放的同時, 其初期投資和運行費用較其他方式也有較強的優勢
地熱勘察,是對待開發地區的地質情況和地熱資源儲量進行勘探調查,通過一系列地質學、地熱學、地球物理和地球化學的學科知識和技術手段,以及測算數據,經過檢測分析后,對項目地區的地熱資源開發提出綜合性意見,包括鉆井的地質條件、地熱鉆井的位置和深度,施工中可能出現的狀況及擬應對方案,地熱的利用工程及后期維護等一系列的數據基礎和指導建議。為順利進行地熱鉆井和*的地熱開發項目奠定科學基礎。
2.鉆井施工設計
在地熱勘察后,鉆井前,要根據地質情況確定鉆探類型,是變質巖、沉積巖還是火成巖,復雜的地區還要采用綜合鉆探,這種情況往往不僅要求有技術,有綜合鉆探的研究和時間經驗,有相對應的*的設備,還需要有專業的管理和監測系統。
在擬定地熱井開發方案時,首先要確定地熱鉆井深淺,這也是根據勘察結果和自身的具體條件來考慮的。此外,還要擬定符合該地地質條件的成井工藝,使含水層的水能夠自由流入井內,并且做好封閉隔離工作,保護含水層。
3.地熱井施工在進行一系列的前期勘察和設計工作后,即可開始地熱井施工工作,地熱井的施工中,首先要按照科學規范的流程和工藝進行,但即使如此,在地質鉆探中因為地下情況的復雜,依舊可能會遇到這樣那樣的異常與問題,因此要即時監測,即使處理應對,通過前期鉆探結果,進行勘察分析,適當修正,以確保地熱井施工的順利進行,降低地熱井開發項目的風險。
4.抽水試驗
地熱井在完井之后,還要進行抽水試驗,測量在不同時間地下水位的變化,掌握不同深度地熱水溫,利用各種地下水流理論以及圖解法分析抽水試驗的結果,將勘察與鉆探結合起來,使地熱勘探與地熱井施工互相作證,達到充分合理利用溫泉資源的目的。
5.后期維護
由于地熱資源本身的特殊的物理化學性質,以及地下地質條件的復雜,再加上設備本身固有的屬性,在進行地熱鉆井中,結垢和腐蝕幾乎是不可避免的,但并不是不可控制的。因此,地熱鉆井全部完工后,溫泉井的后期維護工作就開始了,定期對溫泉井以及其他的利用設備進行除垢和防腐工作,是保證溫泉井水量水溫和水質的必要措施。
此外,地熱資源自有其蘊藏和生成規律,在開發的基礎上,還要進行資源保護,在開采時遵循適量開采,必要的時候還可以進行回灌,遵循一采一灌,才能保證溫泉井項目的*運行與收益。首先不同的地質構造,打溫泉井所需的費用是不同的。不少的公司先打一口探測井,檢測里面是否有溫泉水,如果有的話再打開采井,這樣用時周期長,耗費成本大。
比較劃算的方式是在打井之前做地熱勘察。溫泉資源勘查是指藉助地質調查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術,解決地熱形成的地質背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質及開發適宜性等關鍵技術問題。
通過溫泉資源勘查,了解項目區是否具備溫泉成礦條件、建立項目區溫泉資源成礦模型和概念模型,設計地熱鉆井(位置、深度、水溫、水量);對地熱資源的開發利用進行綜合性評估;從而有效地降低溫泉開發項目風險,同時節省開發成本。
近幾年來,隨著地熱開發技術的進步和地熱資源勘察的進一步進展,溫泉旅游、地熱供暖、地熱發電、地熱種植養殖等地熱項目紛紛被啟動,全國各地掀起來利用地熱資源的熱潮。
鉆井工程設備:
鉆井設備在石油行業稱為鉆機,鉆機類型可按鉆井深度、采用的傳動副類型、驅動設備類型、使用地區和用途等因素進行劃分。目前主要按鉆井深度、負荷與動力傳遞方式相結合的方式進行劃分。如ZJ20K、ZJ40L、ZJ45J、ZJ50D、ZJ70D、ZJ70LD等。通常由六個系統組成。
動力系統:絕大多數用柴油機做發動機,通過變速箱直接驅動或由柴油機發電來驅動鉆井設備。鉆井動力功率的配備要根據鉆井的深淺而定,一般需要1490-4470千瓦。
提升系統:主要是來提升鉆柱和下套管,提升重量可達數十噸或數百噸。這套設備由井架、天車、游車、大鉤、吊環等組成。
旋轉系統:用來旋轉鉆柱、向鉆頭提供扭矩。由轉盤、轉盤變速箱、水、方鉆桿組成。zui近十年頂部驅動裝置在鉆井中得到廣泛的使用。
循環系統:包括鉆井泵、地面高壓管匯、鉆井液凈化及固控設備等。
井控系統:包括防噴器組、儲能器機組和防噴器組遙控面板、測試管匯和壓井管匯四個主要部分。
檢測系統:通過地質和鉆井綜合錄3井對井下的作業情況進行監測。鉆井是一項多專業、多工種配合的野外流動作業,工作條件差,安全工作難度高。鉆井設備龐大而復雜,運動部件多,管線壓力高,稍有不慎,極易造成設備或人員傷亡事故。
鉆井工作是在幾千米的地下進行的,看不見,摸不著,是一項非常隱蔽的地下工程。在鉆井施工中會出現許多復雜情況和不確定因素,容易造成井下工程事故。
一般常見的井下工程事故有鉆頭事故:斷片、掉牙輪和掉鉆頭等;鉆具事故:鉆具刺壞、斷鉆具等;套管事故:卡套管、斷套管等;井下落物事故:小工具等落入井內;卡鉆事故:鉆具在井內不能上下活動或轉動;注水泥事故:固井時水泥漿在鉆具內未替出、水泥漿返高不夠,或將水泥漿全部替出環形空間等;井噴失 控事故:不能人為控制的鉆井井噴。
*次開鉆,也稱之為一開,從地面鉆出較大井眼,到一定設計深度后下表層套管。
第二次開鉆,也稱之為二開,從表層套管內用較小一些的鉆頭繼續鉆進,若地層不復雜,則可鉆到目的層后下油層套管完井,若地層復雜,則下技術套管。
第三次開鉆,也稱之為三開,從技術套管內再用小一點的鉆頭往下鉆進。根據情況,或可一直鉆達預定井深,或再下第二層、第三層技術套管。在進行第四次、第五次開鉆,直到zui后鉆到目的地層深度,下油層套管。
關于地源熱泵的價格問題,很多非行業人士都沒有什么概念,地大熱能(國內為數不多的專業的地源熱泵公司)教授這里進行一些總結分析,影響地源熱泵系統價格的主要因素:
1.品牌因素
地源熱泵是*空調系統中的一種,目前市場上*空調的品牌多得讓人眼花繚亂,地源熱泵的品牌主要分為類品牌,國內品牌,以及“雜牌”,其中類的品牌價格方面高一些,特別是上*空調*類的品牌(一些假洋品牌不算)!國內的地源熱泵品牌相對來說發展的比較晚一點,但是也有幾個核心品牌作為支撐,也是國內地源熱泵品牌的核心力量!
2.功能因素
地源熱泵系統因為具備了*空調制冷、*空調采暖/地暖、*熱水等多個功能,所以地源熱泵價格的一個因素是各個功能的需求情況,有些用戶只要*空調功能、有些用于要還要地暖功能,有些用戶地暖和熱水功能都要,不同的需求情況對地源熱泵的價格也是有影響的!
3.建筑用途
地源熱泵系統本身還是屬于*空調系統中的一種,整個地源熱泵系統還是需要根據建筑的具體用途來進行設計選型等,所以不同的建筑用途地源熱泵價格上肯定是有差異的,只有根據建筑的實際用途來做設計方案,才能有一個科學合理的地源熱泵價格!
4.輔材設備的選擇
同樣是地源熱泵系統,但是出現價格不一定的情況,其實這里很大的原因是在地源熱泵系統中各種管材、輔助設備等的選擇上有比較大的差異,因為地源熱泵系統是屬于*性的投入使用,所以在相關的輔材設備等一定喲有所講究!
5.打地埋井的難度
地源熱泵系統是需要打地埋井的,這點大部分朋友都與這個認識,但是我們也要知道,因為地質情況有區別,所以地源熱泵打井的難度各不相同,一般來說打井難度越大的,造價也會高一些,所以地源熱泵打井的難易程度是影響地源熱泵價格的一個重要因素!
6.安裝施工的可靠性
我們都知道地源熱泵系統是一個技術性非常強的節能系統,在工程設計施工安裝上,沒有真正具備這方面能力的單位或隊伍做出來的的工程項目很難對系統的效果、壽命、穩定性等有所保證,市場上也經常出現各種狀況,其實很多都是因為技術施工安裝上能力不足造成的,而有些單位甚至是把做地源熱泵系統作為“一催子買賣”,zui終受害者還是用戶本身,所以在地源熱泵系統的施工安裝上,選擇正規有實力的企業單位才是*!
簡單來說,地源熱泵是目前上的*空調系統。與傳統制冷設備相比,地源熱泵制熱能耗量減少50-70%,制冷能耗量減少40-60%,而且使用壽命長達50年,能為用戶節省大量的運行費用和維護費用。不過,國內做地源熱泵的公司還不多,zui主要的原因就是專業性太強,要有專業地堪資質才能完成
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