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簡介

地?zé)崴毓嗍前呀?jīng)過利用的地?zé)崃黧w或其他水源,通過地?zé)峄毓嗑匦伦⒒責(zé)醿佣蔚姆椒?。回灌不僅可以很好地解決地?zé)釓U水問題,還可以改善或恢復(fù)熱儲的產(chǎn)熱能力,保持熱儲的流體壓力,維持地?zé)崽锏拈_采條件。但回灌技術(shù)要求復(fù)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?zé)犭娬镜牧㈨椇桶l(fā)展。因此,地?zé)峄毓嗍秦叫杞鉀Q的關(guān)鍵問題。如果地?zé)崃黧w是在開放系統(tǒng)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(zhì).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(xué)或物理法脫氣,zui后通過回灌井注入地?zé)醿?。回灌有時單靠重力即可實現(xiàn),因為較涼和密度較大的地?zé)釓U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(zhì),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(zhì)系統(tǒng))地?zé)崃黧w壓力下回灌.

所謂地?zé)崮苁侵冈诘貧ぶ芯嗟乇磔^近距離內(nèi)可被經(jīng)濟開采的天然熱能,又稱為地?zé)豳Y源。目前上所指的地?zé)豳Y源,是僅以地殼淺部5km以內(nèi)儲存的天然熱量,大約有14.2×1023kJ,相當(dāng)于5000億t標(biāo)準煤的熱量。按照地?zé)豳Y源的溫度不同,通常把熱儲溫度大于150℃者稱為高溫地?zé)崮?小于150℃而大于90℃者稱為中溫地?zé)豳Y源,小于90℃者稱為低溫地?zé)豳Y源。

上個世紀末至本世紀初,能源與環(huán)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(chǎn)生的二氧化碳使氣溫變暖,導(dǎo)致干旱、暴雨、南北極冰山融化等一系列嚴重的環(huán)境問題,對人類的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了威脅?，F(xiàn)實環(huán)境迫使人們不斷探索諸如太陽能、生物能、風(fēng)能、海洋能、氫能、核能等新的能源。地?zé)崮茏鳛橐环N具有廣闊開發(fā)前景的新能源也日益受到人們的關(guān)注。

我國zui早使用地?zé)崮芄┡某鞘惺潜本┑貐^(qū)，北京地區(qū)地?zé)豳Y源的開采利用始于70年代初期,到目前累計鑿取地?zé)峋?00多眼,井深1000m～3800m不等,年開采地?zé)崴?×106m3,為北京提供了清潔能源。全市開發(fā)利用地?zé)崴戤a(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1.29億元。地?zé)豳Y源開發(fā)向高層次、低消耗、高產(chǎn)出的方向發(fā)展將會在北方地區(qū)形成地?zé)崮芗泄┡厔荨?/span>

地?zé)峋耐顿Y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(zhì)情況不同,因而它的深度與溫度間的相關(guān)系數(shù)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(yīng)在3400m,出水溫度大于60℃。不同深度的地?zé)峋?需使用不同型號的鉆機。不同型號的鉆機,它的設(shè)備規(guī)模、能源消耗、機組人員數(shù)量、乃至技術(shù)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(zhì)量和施工進度,一般要選用鉆鑿能力略高于設(shè)計井深的鉆機。

按*、建設(shè)部(1992)價費字375號文件《關(guān)于發(fā)布工程勘察和工程設(shè)計收費標(biāo)準的通知》中的有關(guān)標(biāo)準計取費用,鉆井深度2500m內(nèi),綜合造價應(yīng)為2200元m;鉆井深度3500m,綜合造價應(yīng)為2600元m?？紤]到市場調(diào)節(jié)因素,一般的市場價格要低于國家標(biāo)準價格。

開發(fā)地?zé)峁┡跍p少了燃煤、燃油、燃氣等化石燃料燃燒所產(chǎn)生污染物質(zhì)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(yōu)勢

地?zé)峥辈?，是對待開發(fā)地區(qū)的地質(zhì)情況和地?zé)豳Y源儲量進行勘探調(diào)查，通過一系列地質(zhì)學(xué)、地?zé)釋W(xué)、地球物理和地球化學(xué)的學(xué)科知識和技術(shù)手段，以及測算數(shù)據(jù)，經(jīng)過檢測分析后，對項目地區(qū)的地?zé)豳Y源開發(fā)提出綜合性意見，包括鉆井的地質(zhì)條件、地?zé)徙@井的位置和深度，施工中可能出現(xiàn)的狀況及擬應(yīng)對方案，地?zé)岬睦霉こ碳昂笃诰S護等一系列的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和指導(dǎo)建議。為順利進行地?zé)徙@井和長久的地?zé)衢_發(fā)項目奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

2.鉆井施工設(shè)計

在地?zé)峥辈旌?，鉆井前，要根據(jù)地質(zhì)情況確定鉆探類型，是變質(zhì)巖、沉積巖還是火成巖，復(fù)雜的地區(qū)還要采用綜合鉆探，這種情況往往不僅要求有技術(shù)，有綜合鉆探的研究和時間經(jīng)驗，有相對應(yīng)的*的設(shè)備，還需要有專業(yè)的管理和監(jiān)測系統(tǒng)。

在擬定地?zé)峋_發(fā)方案時，首先要確定地?zé)徙@井深淺，這也是根據(jù)勘察結(jié)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(zhì)條件的成井工藝，使含水層的水能夠自由流入井內(nèi)，并且做好封閉隔離工作，保護含水層。

3.地?zé)峋┕ぴ谶M行一系列的前期勘察和設(shè)計工作后，即可開始地?zé)峋┕すぷ?，地?zé)峋氖┕ぶ?，首先要按照科學(xué)規(guī)范的流程和工藝進行，但即使如此，在地質(zhì)鉆探中因為地下情況的復(fù)雜，依舊可能會遇到這樣那樣的異常與問題，因此要即時監(jiān)測，即使處理應(yīng)對，通過前期鉆探結(jié)果，進行勘察分析，適當(dāng)修正，以確保地?zé)峋┕さ捻樌M行，降低地?zé)峋_發(fā)項目的風(fēng)險。

4.抽水試驗

地?zé)峋谕昃?，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?zé)崴疁兀酶鞣N地下水流理論以及圖解法分析抽水試驗的結(jié)果，將勘察與鉆探結(jié)合起來，使地?zé)峥碧脚c地?zé)峋┕せハ嘧髯C，達到充分合理利用溫泉資源的目的。

5.后期維護

由于地?zé)豳Y源本身的特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，以及地下地質(zhì)條件的復(fù)雜，再加上設(shè)備本身固有的屬性，在進行地?zé)徙@井中，結(jié)垢和腐蝕幾乎是不可避免的，但并不是不可控制的。因此，地?zé)徙@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(shè)備進行除垢和防腐工作，是保證溫泉井水量水溫和水質(zhì)的必要措施。

此外，地?zé)豳Y源自有其蘊藏和生成規(guī)律，在開發(fā)的基礎(chǔ)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長期運行與收益。首先不同的地質(zhì)構(gòu)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?zé)峥辈?。溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學(xué)、地?zé)徙@探等領(lǐng)域的理論和勘查技術(shù)，解決地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜性等關(guān)鍵技術(shù)問題。

通過溫泉資源勘查，了解項目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項目區(qū)溫泉資源成礦模型和概念模型，設(shè)計地?zé)徙@井（位置、深度、水溫、水量）；對地?zé)豳Y源的開發(fā)利用進行綜合性評估；從而有效地降低溫泉開發(fā)項目風(fēng)險，同時節(jié)省開發(fā)成本。

近幾年來，隨著地?zé)衢_發(fā)技術(shù)的進步和地?zé)豳Y源勘察的進一步進展，溫泉旅游、地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電、地?zé)岱N植養(yǎng)殖等地?zé)犴椖考娂姳粏樱珖鞯叵破饋砝玫責(zé)豳Y源的熱潮。

泵站的設(shè)置 

5.2.1明確了泵站設(shè)計流量的計算方法。因溫泉地?zé)崽锓植?、輸配水管等方面的原因，目前福州溫泉水廠分南區(qū)、北區(qū)，其相應(yīng)的泵站服務(wù)范圍也不同，而且南區(qū)、北區(qū)的輸配水管網(wǎng)并不相連，故溫泉泵站有其各自的服務(wù)區(qū)域范圍。 

5.2.2明確了泵站設(shè)計揚程的計算原則。 

5.2.3水泵的選型與組合，應(yīng)能滿足各種工況的流量揚程要求，以便靈活調(diào)度，同時達到節(jié)約投資，節(jié)約用電的目的。

5.2.4溫泉供水也應(yīng)設(shè)置備用機組，以提高可靠性。 

5.2.6變頻調(diào)速水泵技術(shù)已日趨成熟，在溫泉供水領(lǐng)域也一樣得到廣泛運用。

5.2.7溫泉水泵應(yīng)充分保證良好的水利條件，實現(xiàn)安全供水。

5.2.8在每臺水泵的出水管上設(shè)閥門、止回閥，有利于開停機的控制。溫泉輸水干管

6.1溫泉輸水干管設(shè)計 

6.1.1明確溫泉輸水干管的設(shè)計應(yīng)以《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013）為主要依據(jù)。 

6.1.2明確溫泉輸水干管設(shè)計依據(jù)。由于溫泉供應(yīng)專項規(guī)劃有其不確定因素，在具體工程設(shè)計時應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀與實際情況進行水力核算，確定溫泉輸水干管管徑等參數(shù)。 

6.1.3埋地溫泉輸水干管、保溫層、保護層粘結(jié)在一起時，土壤的摩擦力可以抵消管道熱脹冷縮引起的溫度應(yīng)力。在中間段可不設(shè)補償器，而在兩端由于土壤摩擦力的不足，需設(shè)置補償裝置。無補償設(shè)計的基本原理是：管道與土層之間的摩擦力大于管道熱脹產(chǎn)生的熱膨脹力時，管道處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。此時管道內(nèi)部存在著熱應(yīng)力。當(dāng)這種熱應(yīng)力小于管材的允許應(yīng)力時，管道就可以不設(shè)置補償器。中間段可不設(shè)補償器的長度按“管段計算熱膨脹力”除以“單位長度計算摩擦力”確定。補償器設(shè)置的數(shù)量通過管道自由伸縮量、伸縮補償器容許伸縮量計算確定。 

6.1.4在檢修溫泉輸水干管時，需要打開放氣閥，排掉積聚在隆起點的氣體，以順利輸水，消除水錘；放氣設(shè)施不可省略。 

6.1.5在檢修清洗溫泉輸水干管時，需要打開泄水閥，將管內(nèi)剩余水*排放。 

6.1.6溫泉輸水干管采用地下敷設(shè)的埋設(shè)方式具有管道相對安全、美觀、保溫效果好等優(yōu)點。 

6.1.7溫泉輸水干管地下敷設(shè)時，有直埋式，管溝式。管溝式，工程造價高，需要設(shè)置較多溫度補償裝置。應(yīng)優(yōu)先采用直埋敷設(shè)。 

6.2管材及保溫措施 

6.2.1推薦適合溫泉使用的輸水干管管材、保溫材料，外防護管。因福州溫泉水略具微腐蝕性，建議溫泉輸水干管的內(nèi)壁采用不銹鋼材質(zhì)。管材及保溫措施 

7.4.1管道材料 

1小區(qū)室外溫泉供水管和溫泉回水管要求有一定的強度和耐腐蝕性，同時要便于安裝和維修，故推薦采用氯化聚氯乙烯（CPVC）熱水管、塑覆（或外加防腐層）薄壁不銹鋼管、薄壁銅管、鋼塑復(fù)合管等。 

不銹鋼管是近年來國內(nèi)發(fā)展較快的一種管材，尤其是帶快速卡壓接頭的薄壁不銹鋼管材的出現(xiàn)，使其在熱水管材領(lǐng)域中增加了一種較好的品種，

不銹鋼管一次投資較大。銅管是上應(yīng)用歷史悠久、使用廣泛的一種管材。近年來，國內(nèi)一些設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的工程亦采用了薄壁銅管。銅管具有抗腐蝕、壽命長、阻力損失小、重量輕、連接方便、美觀且保證水質(zhì)等優(yōu)點，不足之處是價格偏貴，需明火焊接，一次性投資較大。PPR塑料熱水管材，符合衛(wèi)生指標(biāo)、內(nèi)壁光滑、阻力小、安裝方便，適合于埋地暗設(shè)，且較經(jīng)濟。設(shè)備機房內(nèi)的管道安裝維修時，可能要經(jīng)常碰撞，有時可能還要站人，一般塑料管材質(zhì)脆怕撞擊，所以不宜用作機房的連接管道。  可用于室內(nèi)溫泉管道的管材較多：薄壁不銹鋼管、鍍鋅管內(nèi)襯不銹鋼管、PPR管熱熔接、薄壁紫銅管，具體的管材選擇，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。設(shè)備機房內(nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管； 

定時供應(yīng)溫泉，系統(tǒng)內(nèi)水溫經(jīng)常周期性的冷熱變化大，即周期性的引起管道伸縮變化大，這對于伸縮量變化大的塑料管是不合適的。

保溫措施 

1小區(qū)埋地管道，宜直埋敷設(shè)。直埋敷設(shè)時采用聚氨酯保溫層加高密度聚乙烯保護層的保溫技術(shù)已十分成熟，并獲得了廣泛運用，市場上不銹鋼管配聚氨酯保溫層外加高密度聚乙烯保護層的成品較多，可供選擇的品牌也多，因此予以推薦。 

2 橡塑保溫材料是采用性能優(yōu)異的橡膠與聚氯乙烯（NBR—PVC）為主體材料，經(jīng)發(fā)泡而成的軟質(zhì)保溫材料。質(zhì)軟如海棉具彈性，密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱系數(shù)0.036~0.046，真空吸水率≤10%，阻燃效果好，自熄、不延燃，符合消防要求，安裝方便，可直接外包于管道及配件外部，接縫處用膠水粘結(jié)，保證整體的氣密性而且美觀，適合公共場合明敷及架空敷設(shè)（但為了防雨、露，其外部要加防水保護層）。由于它質(zhì)軟，表面強度低，所以也不適合埋地敷設(shè)，特別是它的真空吸水率約為10%，更不適合用于有地下水活動的地層中敷設(shè)（而且它在接頭的接縫處閉孔率差，無法保證水汽的滲入）。故地下室架空管道、泵房配件、明敷管道推薦采用橡塑保溫，不加外保護層。

一、地?zé)徙@井基本要求

1、地?zé)徙@井的基本要求包括：詳細的巖芯編錄、裂隙統(tǒng)計、采集巖石磨片樣和化學(xué)分析樣等方法，驗證前期地?zé)岢傻V模型（如地層、巖石、構(gòu)造、重要的地質(zhì)界線變化情況等）。

2、跟鉆測溫和綜合測溫，繪制縱向溫度變化曲線，以科學(xué)掌握溫泉水溫。

二、影響鉆井成本的要素

1、井深  鉆井越深，成本越高。

2、鉆井中地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度  地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，變徑越多，成本越高。

3、鉆井的地理位置  這決定了鉆井設(shè)備的搬運方式和動力來源，進而影響鉆井成本。

4、鉆機的進尺、動力大小和開孔直徑  一般來說，進尺越深，要求的動力越大，成本也越高。

三、溫泉成井內(nèi)容

1、鉆井結(jié)束后，必須嚴格成井工藝，確保成井質(zhì)量，使地?zé)峋_到、高產(chǎn)、長壽。

2、成井流程一般是：井深校核、測井和測溫、通井、隔離熱水層、沖孔換漿、下管固井、洗井、抽水試驗。一、溫泉資源勘查的重要性

1、溫泉資源勘查

溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學(xué)、地?zé)徙@探等領(lǐng)域的理論和勘查技術(shù)，解決地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜性等關(guān)鍵技術(shù)問題。

2、通過溫泉資源勘查，了解項目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項目區(qū)溫泉資源成礦模型、對項目區(qū)地?zé)豳Y源進行初步評價，從而有效地降低溫泉開發(fā)項目風(fēng)險。

二、地?zé)豳Y源的勘查內(nèi)容

1、查明熱儲層的巖性、空間分布、孔隙率、滲透性及其與常溫含水巖層的水力；

2、查明熱儲蓋層的巖性、厚度變化情況以及區(qū)域地?zé)嵩鰷芈屎偷販貓龅钠矫娣植继卣鳎?/span>

3、查明地?zé)崃黧w的溫度、狀態(tài)、物理性質(zhì)及化學(xué)組分，并對其利用的可行性做出評價；

4、查明地?zé)崃黧w動力場特征、補徑排條件；

5、重點是在查明地?zé)岬刭|(zhì)背景的前提下，確定溫泉地?zé)豳Y源的形成條件和地?zé)豳Y源可開發(fā)利用的區(qū)域及合理的開發(fā)利用深度；計算評價地?zé)豳Y源或儲量，提出地?zé)豳Y源可持續(xù)開發(fā)利用的建議。

溫泉鉆井要遵循其一般流程，如：

1、向行政主管部門申報地?zé)豳Y源勘查許可證;

2、委托地質(zhì)勘查單位進行地?zé)嵩纯辈椴⒕幹铺岢隹尚行哉撟C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(shè)計等必須材料）

5、委托鉆井施工單位;

6、委托鉆井施工質(zhì)量監(jiān)理單位;

7、鉆井施工開工儀式與現(xiàn)場技術(shù)交底;

8、鉆井地質(zhì)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(chǎn)能測試;

11、編寫并提交完井報告,

12、 溫泉鉆井成井質(zhì)量現(xiàn)場驗收。

地?zé)崴泻写罅康挠卸镜V物質(zhì).例如我國羊八井的地?zé)崴泻辛?、汞、砷、氟等多種有害元素,地?zé)岚l(fā)電后大量的熱排水直接排放,會對環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。 地?zé)崴w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(fā)、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(huán)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(huán)補充。當(dāng)?shù)責(zé)崴w被過量開采后，不可避免地產(chǎn)生巖層內(nèi)及巖層下的水體空缺，導(dǎo)致大地的穩(wěn)定性受到破壞，這將誘發(fā)地震。這更說明了打地?zé)峄毓嗑谋匾浴?/span>