簡(jiǎn)介

如何找地?zé)釡厝疅嵩?？物探勘?/strong>，所謂地?zé)崮?，顧名思義，就是地下以熱量形式存在的能源。因?yàn)槟壳皩?duì)地?zé)崮艿姆Q呼不統(tǒng)一，比較混亂，那今天為了便于理解，我們結(jié)合國(guó)家的相關(guān)規(guī)范以及傳統(tǒng)的一些稱呼，對(duì)地?zé)崮艿母拍罴捌浞诸愡M(jìn)行總結(jié)闡述。  地?zé)崮芗吹叵聼崮埽譃闇\層地?zé)崮芎蜕顚拥責(zé)崮?，我們方便區(qū)別，我們可以簡(jiǎn)稱它們?yōu)椋旱販啬芎偷責(zé)崮堋拿稚峡梢钥闯龅販啬芎偷責(zé)崮艿膮^(qū)別，即溫度的區(qū)別：‘溫’和‘熱’。

溫度。那么，首先從溫度及其利用上介紹二者的區(qū)別：     

1） 地?zé)崮?，這種能量來(lái)自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在。地球內(nèi)部的溫度高達(dá)7000℃，而在80至100公里的深度處，溫度會(huì)降至650至1200℃，透過(guò)地下水的流動(dòng)和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方，高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些被加熱了的水就形成了地?zé)崮堋?      

如何找地?zé)釡厝疅嵩?？物探勘?/strong>，從地?zé)崮艿睦门c轉(zhuǎn)換角度出發(fā)，地?zé)崮苜Y源為高溫、中溫、和低溫三部分。  

高溫：t≥150℃；中溫：90≤t＜150℃；低溫：25≤t＜90℃； 也就是說(shuō)溫度大于等于25攝氏度的地下熱能，都可稱作地?zé)崮堋?地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類，

而對(duì)于不同溫度的地?zé)崃黧w可能利用的范圍如下：  

1、200～400℃直接發(fā)電及綜合利用；  

2、150～200℃雙循環(huán)發(fā)電，制冷，工業(yè)干燥，工業(yè)熱加工；  

3、100～150℃雙循環(huán)發(fā)電，供暖，制冷，工業(yè)干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；  

4、50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業(yè)干燥；  

5、20～50℃沐浴，水產(chǎn)養(yǎng)殖，飼養(yǎng)牲畜，土壤加溫，脫水加工。 現(xiàn)在許多國(guó)家為了提高地?zé)崂寐?，而采用梯?jí)開(kāi)發(fā)和綜合利用的辦法，如熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，先供暖后養(yǎng)殖等。  

2）地溫能：溫度：t＜25℃。為什么它的溫度較低，這取決于地溫能的形成地?zé)崛∨⒅评湎到y(tǒng)原理及優(yōu)勢(shì)

地?zé)峒吹厍驘崮堋５厍蛲寥揽梢詢?chǔ)存太陽(yáng)熱能且不會(huì)揮發(fā)。這種熱能在霜線以下不會(huì)受到季節(jié)性溫度變化的影響。通過(guò)在霜線下方掩埋地?zé)徂D(zhuǎn)換器，地?zé)崮茉O(shè)備可以有效利用所有儲(chǔ)存在土壤中的熱能。具體運(yùn)作方發(fā)是：將注入生態(tài)防凍水溶液的管道埋入房屋的周圍。這些管道由耐受性很強(qiáng)的聚乙烯材料制成。只要安裝適當(dāng)，它們不易損壞，很難受干腐病、極度潮濕等惡劣環(huán)境的影響。地?zé)崮苻D(zhuǎn)換器可以被水平、垂直放置。該系統(tǒng)機(jī)變靈活，可適應(yīng)特殊地況

，溫泉標(biāo)準(zhǔn)涉及的內(nèi)容

1、研究全國(guó)溫泉經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，而且每一個(gè)溫泉所在地，也要規(guī)劃先行，按照可持續(xù)利用的原則進(jìn)行開(kāi)發(fā)；

2、研究和制定有關(guān)法律和法規(guī)，使溫泉產(chǎn)業(yè)有序競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展；

3、研究溫泉業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使溫泉休閑業(yè)在質(zhì)量、衛(wèi)生、健康等各方面，有行業(yè)共同遵守的參照尺度；

4、溫泉業(yè)作為市場(chǎng)巨大、發(fā)展前景廣闊、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)在增長(zhǎng)、稅收、就業(yè)等方面有巨大貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)有其行業(yè)協(xié)會(huì)、研究機(jī)構(gòu)等組織，在標(biāo)準(zhǔn)制定、行業(yè)自律等方面，發(fā)揮行業(yè)管理的重要作用。

把溫度較低的水灌入熱儲(chǔ)中是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)。如果回灌井的位置不當(dāng)可能引起熱儲(chǔ)的冷卻, 降低開(kāi)采井的出水溫度或產(chǎn)汽量;如果采用的回灌工藝存在問(wèn)題, 回灌井的回灌能力可能逐漸降低, 甚至zui后喪失回灌能力。為了研究回灌的效果, 需要進(jìn)行示蹤試驗(yàn), 并對(duì)地?zé)崽镞M(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)把水灌入熱儲(chǔ)中會(huì)改變熱儲(chǔ)的狀態(tài), 有時(shí)影響范圍可以達(dá)到很大的距離?；毓嗟挠绊憦幕毓帱c(diǎn)開(kāi)始以不同的形式向外擴(kuò)展, zui主要的是壓力傳導(dǎo)、流體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和熱傳導(dǎo)。正確理解三者的機(jī)理和關(guān)系對(duì)回灌工程的設(shè)計(jì)是非常重要的。在三者之中, 壓力傳導(dǎo)界面的運(yùn)動(dòng)是zui快的, 因?yàn)樗橇黧w分子能量的傳遞, 其影響可能幾天、幾小時(shí)甚至幾分鐘就能到達(dá)開(kāi)采井。化學(xué)界面的運(yùn)移慢于壓力傳導(dǎo), 因?yàn)樗腔毓嗟奈镔|(zhì)分子的實(shí)際運(yùn)移, 一般需要幾星期或幾天才能到達(dá)開(kāi)采井。溫度界面的運(yùn)移是zui慢的, 因?yàn)榛毓嗨谄溥\(yùn)移過(guò)程中會(huì)被逐漸加熱。

在回灌工程設(shè)計(jì)中, 非常重要的一點(diǎn)就是避免由于回灌水過(guò)快地到達(dá)開(kāi)采井,從而引起開(kāi)采井溫度的降低。反之, 如果回灌井距離開(kāi)采井或地?zé)崽镩_(kāi)采區(qū)過(guò)遠(yuǎn), 又不能起到保持熱儲(chǔ)壓力, 穩(wěn)定地?zé)崽锷a(chǎn)能力的作用。地?zé)峄毓嗍歉叨纫蕾噲?chǎng)地的, 也就是說(shuō)每個(gè)回灌工程之間會(huì)因?yàn)殚_(kāi)采井和回灌井之間的地質(zhì)條件不同而存在差異, 甚至存在很大的差異。因此, 在生產(chǎn)性回灌之前必須進(jìn)行回灌試驗(yàn), 并在回灌試驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行示蹤試驗(yàn), 以研究回灌水在熱儲(chǔ)中運(yùn)移的規(guī)律,研究回灌對(duì)于穩(wěn)定熱儲(chǔ)壓力和改善地?zé)崽锷a(chǎn)技術(shù)條件方面的作用, 研究合理的回灌量和運(yùn)行方式。

預(yù)測(cè)溫度界面的運(yùn)移速度在回灌工程設(shè)計(jì)中的重要性是可想而知的。但是, 在不掌握回灌水運(yùn)移路徑的性質(zhì)之前, 是很難對(duì)此進(jìn)行計(jì)算的。因此, 經(jīng)常根據(jù)示蹤試驗(yàn)成果來(lái)預(yù)測(cè)回灌引起開(kāi)采井冷卻的可能性。

堵塞問(wèn)題

在地?zé)峄毓嘀? 經(jīng)常由于堵塞而使井的回灌能力降低。堵塞的原因包括物理的和化學(xué)的。物理堵塞主要是由于水中含有的懸浮物顆粒, 在回灌壓力的作用下附著在回灌井壁上或進(jìn)入熱儲(chǔ)的裂隙中而影響回灌能力。此外, 回灌水中的氣泡也可能影響回灌的速度。

為了避免或減輕物理堵塞, 可以用過(guò)濾的方法去除水中的懸浮物, 然后再進(jìn)行回灌。當(dāng)回灌井的水位低于地表時(shí), 應(yīng)在回灌井中安裝回灌管, 使回灌水通過(guò)回灌管直接到達(dá)井水位以下, 以避免回灌水在井筒中自由下落過(guò)程中混入氣泡, 從而影響井的回灌能力?；瘜W(xué)堵塞是由于物理化學(xué)狀態(tài)的改變或回灌水與地?zé)崴g的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生沉淀(主要為二氧化硅或碳酸鈣等), 從而降低井的回灌能力。在高溫地?zé)崽? 發(fā)電后的地?zé)崴幕瘜W(xué)組分濃度增加, 溫度和壓力降低, 可能形成過(guò)飽和溶液, 產(chǎn)生沉淀析出?？諝獾淖饔靡部赡芗铀俪恋碜饔谩Ｒ虼? 在設(shè)計(jì)回灌系統(tǒng)時(shí), 應(yīng)研究合理的回灌水溫度和工作壓力, 盡可能避免產(chǎn)生化學(xué)沉淀而影響井的回灌能力。還應(yīng)注意保證系統(tǒng)的密閉性,盡量避免回灌水和空氣接觸。在可能產(chǎn)生沉淀的化學(xué)組分含量較高時(shí), 可以通過(guò)調(diào)節(jié)回灌水的pH值避免化學(xué)沉淀的產(chǎn)生。

回灌效果的監(jiān)測(cè)和研究

為了掌握回灌的效果, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)回灌引起的不利影響, 應(yīng)該對(duì)開(kāi)展回灌的地?zé)崽镞M(jìn)行更為嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)。對(duì)于回灌井, 需要觀測(cè)回灌的水量、水溫、井口壓力(水位)和水質(zhì)。對(duì)于開(kāi)采井, 觀測(cè)項(xiàng)目包括開(kāi)采量、出水溫度、壓力(水位)和出水的水質(zhì), 還要監(jiān)測(cè)示蹤劑的濃度。此外, 還應(yīng)對(duì)周圍的地?zé)峋M(jìn)行監(jiān)測(cè), 除了正常的水量、水溫、壓力和水質(zhì)監(jiān)測(cè)外, 也應(yīng)采取一些水樣監(jiān)測(cè)示蹤劑的濃度。當(dāng)回灌停止或暫停時(shí), 應(yīng)以一定的時(shí)間間隔測(cè)量回灌井和開(kāi)采井內(nèi)的溫度剖面, 以觀測(cè)回灌井停灌后的升溫情況和開(kāi)采井中可能的冷卻。

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)回灌的短期效果, 要研究回灌的*效果就需要建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ?。一種較為簡(jiǎn)單適用的模型就是根據(jù)示蹤試驗(yàn)得到的參數(shù), 求取解析解。對(duì)于復(fù)雜的情況, 需要建立數(shù)值模型。地?zé)崽锏拇罅块_(kāi)采必然會(huì)造成熱儲(chǔ)壽命縮短，地下水位下降，并導(dǎo)致地面沉降，如果將開(kāi)發(fā)利用后的地?zé)釛壦毓嗟叵?，就可大大減輕上述弊端并控制地?zé)崴畬?duì)地面的化學(xué)污染。對(duì)以熱水為主的熱水型地?zé)崽?，回灌困難zui大，因?yàn)橐毓嗵幚淼膹U熱水?dāng)?shù)量很大。在評(píng)價(jià)回灌方案時(shí)，要考慮回灌水的數(shù)量、溫度和化學(xué)成分。實(shí)踐證明，回灌廢熱水以保持熱儲(chǔ)層的壓力和總開(kāi)采量并不困難，重要的是不要因回灌溫度較低的水而使生產(chǎn)井的水溫降低。

選擇合適的回灌方式是重要的。從平面布置上講，回灌井的布置有“混雜排列”和“邊對(duì)邊排列”兩種。前者是生產(chǎn)井和回灌井穿插排列，保持一定的距離；后者是生產(chǎn)井在一邊，回灌井在另一邊，中間有較遠(yuǎn)的距離。對(duì)這兩種排列方式的優(yōu)劣，專家們看法不一。有的專家支持邊對(duì)邊回灌方式，認(rèn)為這種方式對(duì)裂隙熱儲(chǔ)層合適。熱儲(chǔ)層熱導(dǎo)率大，水流速度快(已觀測(cè)到示蹤劑重現(xiàn)速度達(dá)100m/h)，生產(chǎn)井若離回灌井近，就會(huì)發(fā)生熱干擾。但像巴黎盆地那種孔隙型熱儲(chǔ)層，生產(chǎn)井和回灌井成為對(duì)井，距離約為1km，計(jì)算表明，生產(chǎn)井溫度可以保持30年，以后逐漸降低。溫度下降是緩慢的，可能要5年才下降1~2℃。這些，都和熱儲(chǔ)有關(guān)。回灌井深度的選擇也很重要，它可以比生產(chǎn)井淺、相同或深。在美國(guó)蓋塞爾斯地?zé)崽?，回灌井一度曾較淺，結(jié)果回灌進(jìn)去的水又重新被開(kāi)采出來(lái)；后來(lái)采用深層回灌，就沒(méi)有發(fā)生上述情況。這可能是溫度較低的回灌水比重大，容易向下運(yùn)移的原因?；毓嗑疁\，灌入的水向下流動(dòng)正好進(jìn)入生產(chǎn)井；反之，就不會(huì)影響生產(chǎn)井?？傊?，回灌方式的選擇取決于地質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等綜合因素；但一般地說(shuō)，邊對(duì)邊的、深一些的回灌井布局能避免熱干擾。