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研究选择一口地热喷发井(ZK1号井)以便进一步了解深部液控热储的赋存利用。ZK1号井深钻遇构造裂隙,发生井漏,由泥浆改换清水顶漏钻进至井深92.34m,取心提钻增温汽化而发生液汽流强烈井喷,经打开全闭式井口防喷器强行下入注具后,应用注水冷却原理获得压井成功。井深100.73m又钻遇裂隙井漏无法返回对热液进行冷却而再度发生井喷。为此研究成功分水降温控喷续钻进至设计井深。在重新安装井口引喷装置后,应用压力平衡原理和喷成功,达到设计完井要求。 该研究采用地质岩心钻热喷发井的施工,比用石油钻井设备或地热专用钻机施工可节约大量投 2100433B
成果登记号 |
19910110[04440] |
项目名称 |
漳州地热田井喷钻孔施工技术 |
第一完成单位 |
福建省第七地质大队 |
主要完成人 |
吕尚顺、胡军、张通成、郑继禹、孙宝泉等 |
主题词 |
井喷;井漏;地热田;福建;漳州 |
处在西太平洋岛弧板缘高温地热带中段台湾地热带上,地表水热活动强烈,已发现十余个泉口及数个喷气孔,均沿田古尔溪西岸及多涧溪东岸出露。喷气孔附近有硫磺针晶,局部地区水热蚀变带发育。全区面积约6平方千米。区内出露地层为芦山板岩,属早中新世,有4条主要断层穿过,方向为北东向及南北向。仁泽断层与土场断层是区内断距较大的断层。仁泽断层向北东延伸,可能与清水地热田的三星断层相连。板岩层在地表风化,岩石破碎。温泉和喷气孔主要受断层及破碎带的控制。在仁泽及其附近天苦路出露的几个温泉的温度为40~90℃,pH值8~9,属中偏碱性,重碳酸钠型。勘探结果表明:lT一1孔深161米处为161℃;lT一3孔深445米处为173℃;1T一6孔深350米处为98℃,496米处为152℃。在多涧溪仁泽附近lT一4孔,最高产量为60吨/时,产汽量亦较稳定,已建地热试验电站,装机容量为0.3兆瓦。自1986年2月建站以来一直在顺利运转中。
干蒸汽发电系统,应用最广,较为简单,比扩容蒸汽发电系统和双循环式发电系统发电量大,适用于高温(>160 ℃)地热田的发电,热效率为10%~15%,厂内用电率为12%左右。
扩容蒸汽发电系统,适用于压力、温度较高的地热资源, 要求地热井输出的汽水混合物的温度较高,适用于中温(90~160 ℃)地热田发电,二次扩容地热发电的热利用率可达6%左右。由于扩容蒸汽发电需要经过单级或多级扩容减压,当热水温度低于100 ℃时,全热力系统处于负压状态,因此尾水温度高,地热能利用率较低。例如,已经停运的江西宜春等电站的热效率仅为1.5%~4%,而还在运行的羊八井地热一号单级扩容试验机组,热效率约为3.5%,厂内用电率为16%。
基于电厂日常运营数据, 并运用火用分析,YCerci 对土耳其代尼兹利的一个11.4 MW 闪蒸地热发电厂的绩效和主要部件进行了评价,认为最大的火用损耗发生在卤水分离工艺环节,相当于总能量投入的46.9%。经计算,电站的第二定律效率为20.8%。土耳其代尼兹利闪蒸地热电站的第一和第二定律热效率分别为4.556%和19.97%,其电厂总功率为10.374kW。
双循环式发电系统,尤其是井下换热双循环式发电系统的地热能利用率高,适用于中低温(50~100 ℃)地热田发电,那些不宜采用闪蒸式发电的地热水,可以采用此方式发电。从经济性考虑,一般温度在90℃以下的地热水不宜用来发电,可用于直接供热 。
基于近30年的800余钻孔、100余个地热开采井,10万多个长观点次等资料,构建了昆明地热田概念模型,确定了热田边界,划分了地热块段。首次建立了热田定量集中参数模型,给出了热储层平均水头值与所抽取地热水总量间的关系式,关系式拟合相关系数为83.84%。通过有限元数值模拟,首次建立了热田地温场分布参数模型,以具体数据将前人的定性认识进行了佐证,且拟合时间长达1.4万年。首次建立了热田压力场分布参数模型,得到了各块段之边界流量值,为建立昆明地热田管理模型奠定了基础。 2100433B