天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储回灌研究

阮传侠, 沈健, 李立亮, 刘荣光, 牟双喜. 天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储回灌研究[J]. 地质通报, 2017, 36(8): 1439-1449.
引用本文: 阮传侠, 沈健, 李立亮, 刘荣光, 牟双喜. 天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储回灌研究[J]. 地质通报, 2017, 36(8): 1439-1449.
RUAN Chuanxia, SHEN Jian, LI Liliang, LIU Rongguang, MOU Shuangxi. Researches on the reinjection of Dongli Lake bedrock reservoir in Binhai New Area, Tianjin[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(8): 1439-1449.
Citation: RUAN Chuanxia, SHEN Jian, LI Liliang, LIU Rongguang, MOU Shuangxi. Researches on the reinjection of Dongli Lake bedrock reservoir in Binhai New Area, Tianjin[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(8): 1439-1449.

天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储回灌研究

  • 基金项目:
    天津市国土资源和房屋管理局项目《天津市滨海新区东丽湖地区基岩热储保护工程》(编号:国土房任[2010]12号)和国家自然科学基金项目《天津地区地热田热储压力分析及研究意义》(批准号:41502256)
详细信息
    作者简介: 阮传侠(1978-), 女, 在读博士生, 高级工程师, 从事地热资源评价、动态监测和回灌研究。E-mail:rchx12@sohu.com
  • 中图分类号: P314

Researches on the reinjection of Dongli Lake bedrock reservoir in Binhai New Area, Tianjin

  • 天津市滨海新区东丽湖地区雾迷山组热储层为该区主要开发利用热储层,共有11眼地热井,由于集中开发利用,静水位埋深以每年3m速度下降。为了缓解水位下降,目前利用地热流体尾水进行回灌,水位埋深下降仍然较快。东丽湖地区有丰富的地表水水源,为增加回灌量,在丰水期利用处理后的湖水开展集中回灌,建成集中回灌系统。为研究集中回灌后研究区的动力场和温度场特征,在本区开凿1眼回灌井,进行回灌试验,确定该井的最大回灌率为152m3/h。建立研究区的数值模型,模拟供暖季和非供暖季2种回灌方式下的动力场和温度场特征。供暖季回灌量为30×104m3/a,平均到供暖季120d,回灌水温20℃,自然回灌方式;非供暖季采用湖水回灌,回灌量为40×104m3/a,平均到丰水期120d,回灌水温20℃,自然回灌方式。在无湖水回灌和有湖水回灌条件下,预测1a和5a后研究区的动力场和温度场特征,结果表明,增加湖水回灌可减缓热储层压力下降速率,对温度场不会产生明显影响。

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  • 图 1  研究区交通位置图

    Figure 1. 

    图 2  研究区基岩地质图

    Figure 2. 

    图 3  研究区附近盖层平均地温梯度图

    Figure 3. 

    图 4  研究区雾迷山组地热井历年静水位埋深变化趋势(20℃液位)

    Figure 4. 

    图 5  校正后H-1井地表水回灌试验曲线

    Figure 5. 

    图 6  地表水回灌试验ΔH-P关系曲线

    Figure 6. 

    图 7  研究区范围

    Figure 7. 

    图 8  研究区地热地质模型

    Figure 8. 

    图 9  湖水回灌前研究区动力场

    Figure 9. 

    图 10  地热流体回灌后1a (a)、5a (b)后研究区动力场图

    Figure 10. 

    图 11  湖水和地热流体回灌后1a (a)、5a (b)后研究区动力场

    Figure 11. 

    图 12  研究区稳定流温

    Figure 12. 

    图 13  湖水回灌前研究区温度场

    Figure 13. 

    图 14  湖水和地热流体回灌1a后研究区温度场

    Figure 14. 

    图 15  湖水和地热流体回灌5a后研究区温度场

    Figure 15. 

    表 1  研究区热储特征

    Table 1.  Thermal reservoir characteristics in the study area

    热储层顶板埋深
    /m
    厚度
    /m
    单井涌水量
    /(m3· h-1)
    温度/℃矿化度
    /(mg· L-1)
    明化镇组280~32095030~10045~75700~2000
    馆陶组1420~1530360~44050~8065~751600~1800
    奥陶系1674~263022~4198596~991600~2800
    寒武系1550~247080~30080~12075~961700
    雾迷山组1600~2000500~60080~12096~1021600~2200
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    表 2  回灌试验记录

    Table 2.  Reinjection test record

    试验组别稳定灌量/(m3· h-1)回灌水温/℃稳定动水位/m稳定时间/h
    第一阶段6021.5107.619
    第二阶段8020.696.630
    第三阶段10019.877.6100
    第四阶段12019.248.9120
    第五阶段140142060
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    表 3  湖水回灌试验情况

    Table 3.  Reinjection test of lake water

    落程水量/(m3· h-1)动水位/m持续时间/h水温/℃静水位/m
    第一落程60107.62121.5113.58
    (20℃液面)
    第二落程8096.64920.6
    第三落程10077.614219.8
    第四落程12048.922919.2
    第五落程140208114
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出版历程
收稿日期:  2016-10-09
修回日期:  2016-11-09
刊出日期:  2017-08-25

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