地熱鉆井

如何預防和解決地熱井井垢問題

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了,停產原因,是地熱井垢,使水量下降,無法維系正常生產。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的發(fā)電機組投入生產,但那曲地熱電站開發(fā)并不順利,電力生產一直斷斷續(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?它又是如何產生的?怎樣才能預防和解決這個問題呢?
 

  地熱井井垢產生的原因
 
  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,導致水垢的產生,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。
 
  地熱水井結垢,導致水量減少,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膠結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),膠結在井管內部。
 

  即使到了現今,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),依舊會出現出水孔堵塞現象,導致水量減少、水溫下降等結果,雖然也有鉆井工藝方面的原因,但缺乏對于井垢產生原因的了解,沒有實現進行詳細的地熱勘察,并且在鉆井過程中以及后期使用中,沒有進行預防及處理,粗放式鉆井,最終導致這些地熱井不得不停產廢置,很多財力、人力以及時間都被浪費了,也直接造成了相應的經濟損失。


地熱井出水



  地熱井垢應對方式
 
  地熱井垢雖然是地熱井后期生產中出現的很嚴重的問題,但預防與治理工作卻要在地熱鉆井之前就著手進行。
 
  在地熱勘察基礎上,根據不同的底層結構與分布,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,解決其對濾水管的腐蝕、結垢問題,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,我們會嚴格遵守質量管理體系,在鉆井過程中盡量排除結垢隱患。在鉆井后,每半年就回訪一次,并根據客戶需要,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。