地热资源开发利用

地热资源的开发与保护方法

  开发地热资源开发其他固体矿产资源不同,它是通过钻探地热井采取热储层中的地热水来实现的,但它又与常温地下水有常年性的补给来源不同,在一定意义上是不可再生的自然资源之一,资源开发与保护应并重。依据地热资源的特点和我国多数地热田开发利用的实践,为合理开发有效利用地热资源,一般的作法是:
 
  1) 开采深度取决于热储层的埋藏深度及当前的开采技术经济水平。构造隆起区受断裂构造控制的对流型地热田,深部的地热水沿断裂循环,在适宜的构造部位排出地表,通过勘查,可在浅部找到来自深部温度较高的地热水,地热水的开发深度一般都比较浅,如近年来在海南等沿海地区勘查开发地热田开采利用50~80℃的地热水开采深度一般都在300m以内。处于沉积盆地主要靠地热增温的传导型地热田,只有达到相当深度的热储层才有实际开采意义,因而地热水的开采深度均比较深,如华北盆地区的大多数地热田,欲开采40℃以上的地热水,热水井深度一般须达到1 000m以上。就当前我国地热水开发的经济技术水平而论,开采深度超过2 500m的地热水已不经济了。
 
  2) 大多数地热田实行边探边采或滚动式勘查开发。由于地热资源的开发是通过勘探打井直接取地热水实现的,不论是地热勘探孔还是地热水源井一经打成,就可用于地热水的开发,因此地热资源开发并不需要等到勘探工作结束后。中国不少地热田的勘探经验也证明了这一点,即地热勘探孔,结合地热开发的实际需要进行,勘探结束后,转入开发利用;一些地热水开采井,结合地质勘探进行,又为全地热田的勘查提供信息。两者相结合,既解决了卡塔尔世界杯B组赛程 工作投资大,经费不足的问题,又解决了开发单位急需利用地热资源的矛盾,收到了事半功倍的效果。
 
  3) 地热田开发一开始,就需加强动态监测。地热资源是在特定地质条件和一定的地质历史时期里形成的,其补给来源受到特定地质构造条件的限制,补给量有限,有的基本没有补给,在一定意义上讲是不可再生的资源,开发一点,就消耗一点,开发得多,消耗得多,这一变化都将在地热水的动态变化中显现出来。中国绝大多数地热田,随着开采量的增加,地热水水位逐年下降就是很好的例证。系统地取全取准地热开采动态观测资料,尤其是开采量与相关的水温、水位、水质动态监测资料,是重新评价地热田的可采资源,对地热田实行科学管理的重要手段和依据。动态观测在地热田勘查开发一开始就应引起足够的重视。
 
  4) 地热回灌是提高地热资源利用率的必要手段。中国一些地热田在短短几年、十几年的开采中,就形成了数十米的水位下降,为减少水位下降不得不严格控制其开采量。如北京东南城区地热田,每开采150万m3的地热水,水位平均就下降1m,因而不得不将其年开采量控制在400万m3左右。天津塘沽、西安等地热田,每年也以2~3m的速度下降。可是,按其采出的水量进行热量换算,按目前的开采水平进行限量开采,100年内采出的热量仅仅是热储层中储存热量的1%~2%,储存水量的2%~5%,显然,地热资源没有得到有效的开发,其原因在于热水资源补给不足,已开发的地热水资源是靠降低水位,消耗已有的储存量来实现的,增大开采量,必然加大地热水水位的降低。为提高地热资源的利用率,可通过对热储层进行人工回灌来实现,法国巴黎盆地地热资源开发有这方面的经验,中国天津滨海地区也开始了这方面的试验研究。
 
  5) 地热开发必须同时重视环境保护:地热水开发相应地可引起两个环境地质问题:一是随着开采量的增大,在开采影响区内,引起地下水位下降,进而造成地面沉降,尤其是浅部热储层为软弱松散层的地区,因开发地热水,局部地段已引起了数十厘米的地面沉降,造成了一些危害;二是高矿化度或含有害成分超标的地热废水排放,对当地浅层水形成的污染。这是开发地热水应引起重视的。