地熱井綜合開發與改造,要根據實際情況,從合理開發、綜合利用、科學保護的觀點出發,因地制宜的采取科學措施,達到地熱資源的持續開發利用。

 

  1.1 依據動態數據規劃分區,實行總量與強度 雙控 地熱資源的開發利用必須符合可持續發展的原則。但從全國情況可以看到,地熱資源的開發利用面臨著許多問題,最為突出的是熱儲層水位大幅下降、資源銳減和地面沉降。地熱水的大量開采,引起熱儲層水位大幅度下降,形成了水位下降漏斗區,造成地熱水資源短缺。事實上,我國的地熱開發區普遍存在著程度不同的熱儲層水位下降的問題。加強地熱水的動態監測是保證地熱水持續、穩定開發,科學管理和有效保護的基本手段。在地熱資源規劃中,應以地熱水的動態監測數據為依據,規劃控制分區,對不同的分區分別進行合理開發保護、深度開發利用、深入勘探研究以及地熱資源普查和地熱資源遠景調查等。在各規劃分區中,按照地熱水水位的動態變化,分別制定地熱水開采強度指標和地熱水年開采總量指標,實行動態管理。

 

  1.2 推廣集約化新技術,提高資源利用率 為了解決地熱資源的可持續發展問題,就必須依靠科技進步,一方面使足量的地熱水載體不斷地將地熱能從地層中帶出,另一方面提高地熱能利用的集約化水平,極大地提高地熱利用率。

 

  在富熱地區,開發梯級高效利用集約化技術,降低地熱尾水排放溫度,提高資源利用率,解決環境熱污染問題。基本原理為,第一梯次是將開采出來的地熱水經過換熱器換熱后供散熱器采暖用戶采暖,第二梯次是將散熱器采暖系統的排水供地板輻射采暖用戶和空調用戶采暖。從第一梯次和第二梯次之間提取部分排水作為生活熱水使用。由第二梯次系統排出的地熱水,進入熱泵機組進行溫度提升后,再供地板輻射采暖用戶和空調用戶采暖。熱泵機組排出的地熱水通過回灌井回灌到地下。梯級高效利用集約化技術可將地熱尾水排放溫度降低到20℃以下,將地熱資源利用率提高到90%以上。

 

  在多熱源地區,開發多熱源耦合供熱集約化技術,解決各單一熱源負荷量小、經濟性差、容易造成資源浪費的矛盾。基本原理為,將流量較小的地熱水與其他熱源(如熱電廠的蒸汽冷凝水)的熱媒混合后,供散熱器采暖用戶采暖,回水以串聯方式再供地板輻射采暖用戶和空調用戶采暖。地板輻射采暖系統的回水將熱泵機組提溫后再供下一級地板輻射采暖用戶和空調用戶采暖。蒸汽冷凝水屬于純水,故可與地熱水一起回灌到地下,增加地熱水回灌率。

 

  在貧熱地區,開發混合水源聯動運行空調集約化技術,解決單一水源與工程建設需求不相匹配的矛盾。基本原理為,因地制宜采用地熱水、城市中水、地表水等多種熱源分別作為同一水源熱泵空調 系統的冷、熱源,進行多能源混合利用,從中提取冷量和熱量,冬季供暖,夏季制冷。

 

  根據生物對溫度的不同需求,實現生物梯級溫度需求與地熱梯級利用的耦合,開發現代農業生產系統和養殖系統地熱利用集約化技術。基本原理為,根據植物生長對溫度的不同要求,將地熱水供熱系統進行梯級利用工藝設計,使各個暖棚內形成不同的溫度效應。暖棚供熱系統的地熱回水進入室內養魚池進行魚類養殖。養魚池的廢水用于澆灌暖棚內的植物。收集農業生產中的植物根、莖、葉以及動物糞便,用于生產沼氣,作為供熱系統的調峰熱源。在地熱資源的開發利用中,要高度重視地熱資源的利用率,無論是新建項目與改擴建項目的審批條件,還是資源管理辦法都必須高度體現提高地熱能利用的集約化水平。對地熱資源利用集約化程度低的建設項目不予審批,對地熱資源利用集約化程度高、地熱尾水排放溫度低、有回灌設施的開發利用單位,制定相應的優惠政策,從資源規劃和資源管理方面推動地熱開發利用集約化技術的應用。

 

  1.3 開發與改造并舉,持續優化布局 由于歷史原因,一些老的地熱井在布局、結構等方面存在一些對地熱資源可持續發展有不利影響的問題。例如,有的地熱井系統不進行回灌;有的地熱井開采的熱儲層失水后引起地層沉降;還有些地熱生產井密度過大等。對于歷史遺留問題,要有計劃地進行技術改造和結構調整,以很少的改造費用,換取最大的效益。對于密度過大的地熱生產井,要進行分析評價,將其中的一些生產井改造為回灌井、備用井及監測井等,實行采灌平衡。對于熱儲層容易失水沉降的地熱生產井,應實行采灌平衡,保持熱儲層壓力,或將其改造為基巖地熱生產井。