地热井施工工艺的分析与研究

随着经济的不断发展,加速了各种化石原料的消耗,带来了一系列的环境污染,造成了严重的生态灾难。因此,世界各国都在探寻石油、煤等化石能源的替代品。由于地热能是一种新型的绿色能源,近些年来受到社会各界的广泛关注,地热资源在各行各业中得到了广泛应用,因此对于地热井施工工艺相关问题的研究就显得非常重要。通过查阅大量资料,收集和分析前人成果,并结合多年的工作经验,对地热井施工工艺的主要流程和质量控制点进行了分析与研究,并且给出了相应的发展建议,希望可以给地热井施工行业的相关人员起到一定的参考作用。     

Kalina发电与ORC发电系统能效比较与优化

Kalina发电循环是一种适用于中低焓地热发电系统形式,因变温蒸发的特性,被认为具有较低的佣损失和较高的发电效率。本文介绍了Kalina地热发电循环的原理,建立Kalina地热发电循环仿真模型,对Kalina发电循环的热效率和佣效率进行计算,并与在相同工况条件下ORC发电循环进行对比。结果表明Kalina循环净发电功率比ORC循环系统能提高16%,验证了该循环在中低温地热发电中的优越性。     

就地热再生技术在沥青公路养护工程中的应用研究

以某公路养护工程为例,深入研究了就地热技术再生沥青混合料的配合比设计以及路用性能的改善效果,并结合工程实例进一步验证了就地热再生技术在改性沥青SMA路面养护工程中的应用效果。结果表明:(1)就地热再生混合料的高温抗车辙性能得到显著改善,其累计应变和后期变形斜率也相对更小;(2)就地热技术再生沥青混合料可提升冻融劈裂强度比约9.6%,降低飞散损失约24.2%;(3)就地热再生沥青混合料的最大破坏荷载、抗弯拉强度以及破坏应变均得到提升,低温抗裂性能得到有效改善;(4)采用就地热再生混合料治理的病害路段,其路面平整度、压实度、渗水系数、构造深度以及摩擦系数等技术指标均满足规范要求。     

地热系统碳酸钙垢形成原因及定量化评价

碳酸钙垢是我国喜马拉雅构造带高温地热系统开发利用面临的主要问题之一,其直接原因是流体中Ca²⁺和CO₃^2- 的活度积大于当前温度下的平衡常数,通常与pH值增大有关。导致pH值增大的过程包括井筒内的沸腾作用促进CO₂脱气,套管腐蚀消耗质子,流体上升过程中的减压作用以及其他气体的侵入导致的CO₂逃逸,主控因素是沸腾作用。本文建立了一套系统评价地热流体结垢趋势、位置和规模的方法。首先基于地热流体经历的地球化学过程（如沸腾、混合、结垢等）,利用井口或者泉口样品的数据和地球化学程序重建储层流体的化学组分;利用水文地球化学模拟程序或者雷兹诺指数,计算碳酸钙的饱和指数,评价其发生结垢的趋势。其次利用井径测井或者井筒模拟和地球化学模拟,定量给出发生结垢的深度及范围。此外,储层和井口流体Ca²⁺ 浓度差异和平衡模拟方法以及碳酸钙结垢厚度评价方法可用于定量计算一定开采时间内的结垢量,其结果与实际情况具有可比性;对于川西某结垢地热井,48 h内的结垢量达151 ~ 300 kg或结垢厚度为1 ~ 3 cm。碳酸钙形成原因分析和定量化评价可为下一步的防垢或者除垢设计提供科学依据。     

垂直井地热开发敏感性因素分析

地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源。笔者通过建立数值模拟模型,对垂直井开发进行研究。结果表明,在定压开采条件下,孔隙度越大越有利于地热开发;储层压力越大、井底流压越小,生产压差越大,导致储层温度和压力下降越快,但采收率和总产热量越大,可以通过地热回灌保持储层压力,提高地热开发效果;储层温度越高,总产热量越高,越有利于地热开采;产水速度对模拟结果影响较小;储层厚度越大、渗透率越大,前期开发效果越好,但中后期地热开发效率降低,可以通过控制开发量或者地热回灌提高开发效果。