采暖尾水回灌对砂岩热储地温场的影响
——以鲁北地区为例

刘帅，刘志涛，冯守涛，王学鹏，白通，马雪梅， 王华飞

1)山东省地勘局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)，山东德州，253072；2)山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心，山东德州，253072；3)中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定，071051；4)中科华鲁土壤修复工程有限公司，山东德州，253072

内容提要: 为保证地热资源可持续开发利用，深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是地热领域的重大关切。本文根据全井段测温结果，对砂岩热储不同采灌工程地温场变化特征进行了分析。研究表明：随着回灌年度的增加，冷水范围越来越大，热量对回灌井有效补给路径变长，回灌井热储段温度曲线波动幅度越小；当采灌井距较小、底部温度相对较低时，回灌冷水会对开采井造成影响，致使开采井热储温度降低；在回灌初期热对流在热量恢复中占主导作用，随着回灌年数的增加，冷水范围越来越大，热对流对温度场恢复的作用逐渐减弱，周边和相邻隔水层热传导在温度恢复中的作用越来越显著，温度恢复越来越慢，因此，在规模化回灌条件下，热突破是必然的。

地热资源作为集热能、水资源为一体的可再生能源和清洁能源，受到越来越多的关注(Rybach et al.，1999；Axelsson et al.，2002；Sullivan et al.，2005；康凤新等，2013；),并且在清洁能源取暖中发挥着越来越重要的作用。鲁北地区地热资源较为丰富，主要为砂岩热储，已大规模开采十多年，但存在尾水直排造成的水资源浪费和热储水位显著下降的问题，并对周边环境造成了一定的热污染和水化学污染 (陶虹和丁佳，2014；……