地熱鉆井

地熱井井垢對地熱能源開發(fā)的危害

那曲地熱電站的悲劇
    1999年,運行了五年的那曲地熱電站停產(chǎn)了,停產(chǎn)原因,是地熱井垢,使水量下降,無法維系正常生產(chǎn)。西藏地熱發(fā)電的三朵金花之一,就這樣枯萎了。而同時代開發(fā)的朗久地熱發(fā)電站,也曾受到同樣問題的困擾。
    那曲地熱電站位于西藏北部那曲縣,距羊八井地熱發(fā)電站200公里。那曲地熱電站屬于中低溫地熱田,溫度在95—114℃間,所使用的雙工質(zhì)發(fā)電機組,是聯(lián)合國為了支持新能源開發(fā),在1993年贈送給中國的。1994年,這臺奧瑪特公司生產(chǎn)的發(fā)電機組投入生產(chǎn),但那曲地熱電站開發(fā)并不順利,電力生產(chǎn)一直斷斷續(xù)續(xù),終于在五年后,也就是1999年,地熱井完全垢死,再無法繼續(xù)發(fā)電了。
   那么,地熱井井垢是什么?它又是如何產(chǎn)生的?怎樣才能預(yù)防和解決這個問題呢?
 
地熱井井垢產(chǎn)生的原因
    以那曲地熱電站為例,其地熱能開采對象是95—114℃間的地下水,但由于自然和人為原因,導(dǎo)致水垢的產(chǎn)生,堵塞了進水渠道,水量在幾年以后逐漸降低,最終無法維系生產(chǎn)。
地熱水井結(jié)垢,導(dǎo)致水量減少,主要有以下幾個方面的自然原因:
   (1)泥沙沉積、水中的有機物和無機鹽化學反應(yīng)膠結(jié)成垢會造成含水層堵塞;
   (2)水中的二價鐵與空氣接觸變成三價鐵,形成沉積垢堵塞水井,以及進水通道;
   (3)打井用的金屬井管銹蝕結(jié)垢后,堵塞濾水管縫隙;
   (4)井中大量微生物滋生繁殖,進行著腐蝕生銹成垢的惡性循環(huán),膠結(jié)在井管內(nèi)部。
 
    即使到了現(xiàn)今,很多地熱井在運行2~6年后(大到地熱電站,小到賓館溫泉洗浴的地熱井),依舊會出現(xiàn)出水孔堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致水量減少、水溫下降等結(jié)果,雖然也有鉆井工藝方面的原因,但缺乏對于井垢產(chǎn)生原因的了解,沒有實現(xiàn)進行詳細的地熱勘察,并且在鉆井過程中以及后期使用中,沒有進行預(yù)防及處理,粗放式鉆井,最終導(dǎo)致這些地熱井不得不停產(chǎn)廢置,很多財力、人力以及時間都被浪費了,也直接造成了相應(yīng)的經(jīng)濟損失。
地熱井出水


 
地熱井垢應(yīng)對方式
    地熱井垢雖然是地熱井后期生產(chǎn)中出現(xiàn)的很嚴重的問題,但預(yù)防與治理工作卻要在地熱鉆井之前就著手進行。
    在地熱勘察基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的底層結(jié)構(gòu)與分布,加工適宜的地熱井濾水管,并在管外涂塑纏絲、梯形絲,可以針對不同狀況的地下熱水水質(zhì),解決其對濾水管的腐蝕、結(jié)垢問題,從而能夠保證并增加地熱井的出水量。此外,采用超深井填礫工藝,既可以堅固地熱井,又能夠解決水中含沙堵塞水孔的問題。
    湖北地大熱能鉆井部工程師說,在地熱鉆井的過程中,我們會嚴格遵守質(zhì)量管理體系,在鉆井過程中盡量排除結(jié)垢隱患。在鉆井后,每半年就回訪一次,并根據(jù)客戶需要,不定期對全井進行詳細的檢測與科學的分析,爭取延長每一眼地熱井的使用壽命,確保客戶投資后的長期收益。