天津是全國(guó)著名的溫泉之都,其在地?zé)豳Y源的勘查吕朵、開發(fā)怠硼、利用以及管理方面取得了很大成績(jī)共啃,在全國(guó)起到了很好的示范作用以躯。但由于地?zé)衢_采時(shí)間較長(zhǎng)怕篷,加之過去多為單井開采、回灌工作跟不上開發(fā)速度等因素影響荡档,導(dǎo)致天津熱儲(chǔ)壓力持續(xù)下降,降落漏斗持續(xù)擴(kuò)大彼窥,若不采取措施俭般,將會(huì)制約地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)利用工作。
為此写阐,早在20世紀(jì)90年代雕零,天津地?zé)嶂鞴懿块T在地?zé)岱矫妫烷_采重視地?zé)峄毓喙ぷ鳌?010年蝉择,通過技術(shù)實(shí)驗(yàn)斟漏,在基巖熱儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)回灌利用的情況下,又一舉突破了新近系館陶組熱儲(chǔ)回灌技術(shù)蛀植,解決了半固結(jié)熱儲(chǔ)的回灌技術(shù)難題存研,這相當(dāng)于為天津發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很大的“富礦”。目前,天津市館陶組熱儲(chǔ)開采井已占全部地?zé)峋膶⒔话胂滓旧蠈?shí)現(xiàn)了采灌平衡和可持續(xù)利用澜驮。
2009年1月至2013年12月,繼館陶組熱儲(chǔ)回灌試驗(yàn)研究之后惋鸥,天津地?zé)嶂鞴懿块T又組織天津地?zé)嵩洪_展了地表水熱儲(chǔ)回灌試驗(yàn)研究杂穷,并取得了滿意的試驗(yàn)效果,為解決基巖熱儲(chǔ)單井開采造成的歷史欠賬卦绣、擴(kuò)大新建地?zé)峋a(chǎn)能耐量,統(tǒng)籌地表水、地?zé)崴y(tǒng)一利用滤港,實(shí)現(xiàn)地?zé)崮?ldquo;夏儲(chǔ)冬用”和地?zé)豳Y源的采灌平衡等廊蜒,開辟了另一條新路。
薊縣系霧迷山組熱儲(chǔ)層是天津地?zé)豳Y源開發(fā)利用的主要基巖熱儲(chǔ)層溅漾。天津地?zé)嵩喊凑仗旖虻責(zé)嶂鞴懿块T的安排山叮,組織開展了《天津市濱海新區(qū)東麗湖地區(qū)基巖熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源保護(hù)工程》。項(xiàng)目組在收集已有成果資料的基礎(chǔ)上添履,系統(tǒng)梳理項(xiàng)目區(qū)所在的東麗湖一帶水文地質(zhì)條件屁倔、構(gòu)造特征、地?zé)崃黧w徑流條件以及當(dāng)?shù)氐乃哪弘省庀筚Y料蛹暗,在此基礎(chǔ)上,組織開鑿2眼地?zé)峄毓嗑呐荩谙募镜臅r(shí)候坑哥,利用當(dāng)?shù)亟?jīng)過過濾處理后的豐富地表水進(jìn)行回灌,不僅增加了地下熱儲(chǔ)壓力萎括,還實(shí)現(xiàn)了“夏季儲(chǔ)能弦途,冬季利用”的開發(fā)思路。
項(xiàng)目組在構(gòu)建地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上巡蛋,采用TOUGH2.0和pHREEQC兩款模擬軟件颠请,對(duì)回灌條件下熱儲(chǔ)層壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和水化學(xué)場(chǎng)進(jìn)行模擬分析和評(píng)估嚣刺,取得了非常好的試驗(yàn)效果誉倦。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
在一個(gè)豐水期內(nèi),利用回灌井進(jìn)行地表水集中回灌揪孕,累計(jì)增加了霧迷山組熱儲(chǔ)層回灌補(bǔ)給量40萬立方米/年肿夜,相當(dāng)于6666噸/年的標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量,可減少排放二氧化碳梧杯、二氧化硫色查、氮氧化物薯演、煤灰渣等污染物16778.2噸/年。若變成開采量秧了,每年可節(jié)約資源成本575.8萬元跨扮、環(huán)境治理費(fèi)用192.2萬元。而且验毡,經(jīng)過計(jì)算衡创,該試驗(yàn)基地可滿足150立方米/年的地表水回灌要求,其節(jié)煤效果相應(yīng)可以擴(kuò)大晶通。此外璃氢,在回灌條件下,項(xiàng)目組對(duì)熱儲(chǔ)層壓力場(chǎng)狮辽、溫度場(chǎng)和水化學(xué)場(chǎng)進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)一也,結(jié)果表明:5年內(nèi)地表水回灌可減緩熱儲(chǔ)層壓力下降速率1米/年,同時(shí)對(duì)溫度場(chǎng)和水化學(xué)場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生明顯影響喉脖。
地表水熱儲(chǔ)回灌除技術(shù)上可行外椰苟,還要在經(jīng)濟(jì)上有利可圖。自2014年開始搂拴,在地表水熱儲(chǔ)回灌的基礎(chǔ)上跷塘,天津地?zé)嶂鞴懿块T又組織天津地?zé)嵩骸|麗湖地?zé)峁驹跂|麗湖建設(shè)了全國(guó)唯一的地表水熱儲(chǔ)生產(chǎn)性回灌基地拣九。目前已開鑿了3眼回灌井舌恒,建成了水過濾處理廠房途殖,并鋪設(shè)了進(jìn)排水管道含薄。目前,因非技術(shù)性因素枕褂,生產(chǎn)性回灌工作尚未開展谓牢,預(yù)計(jì)2022年夏季即可投產(chǎn),并可利用東麗湖豐富的地表水進(jìn)行回灌桌蟋。
地表水熱儲(chǔ)回灌需要打回灌井巩烤、建設(shè)過濾設(shè)施,并鋪設(shè)管道等篮踏。除此之后铡喊,還要有水源保障。除打井成本你踩、建安成本外诅岩,水價(jià)也是制約成本的因素。本人在參與策劃該項(xiàng)目的時(shí)候带膜,曾設(shè)想通過免繳資源稅吩谦、利用豐水期地表水采用民用水價(jià)等方式,以鼓勵(lì)企業(yè)在降低成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行回灌。經(jīng)測(cè)算式廷,在采取相應(yīng)政策措施后咐扭,地?zé)嵘a(chǎn)企業(yè)不僅經(jīng)濟(jì)上劃得來,具有比較效益滑废,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很好的社會(huì)效益和環(huán)境效益蝗肪,完全可以推廣利用。
基于上述分析策严,筆者就在北方地區(qū)推廣地表水熱回灌工作如下三點(diǎn)建議穗慕。
一是,要出臺(tái)相應(yīng)的鼓勵(lì)政策妻导。國(guó)家有關(guān)部門以及地方地?zé)嶂鞴懿块T逛绵,應(yīng)當(dāng)研究制定包括水價(jià)政策、回灌補(bǔ)貼政策在內(nèi)的支持政策央垢,以盡量減低企業(yè)生產(chǎn)成本简揍。
二是,要制定地表水回灌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)泞征。我在擔(dān)任天津市國(guó)土房管局地?zé)崽庁?fù)責(zé)人期間碑裤,就已經(jīng)意識(shí)到地?zé)針?biāo)準(zhǔn)的重要性。曾組織編制无俏、出臺(tái)了4個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)电动,為推廣天津地?zé)峤?jīng)驗(yàn)、發(fā)揮中國(guó)溫泉之都的示范效應(yīng)奠定了基礎(chǔ)猿饿,也擴(kuò)大天津地?zé)嵩谌珖?guó)的話語權(quán)褂洽。在地表水回灌方面,天津已經(jīng)有了地方標(biāo)準(zhǔn)耀骆,但還應(yīng)當(dāng)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)痛祈,這樣才有利于在北方地區(qū)推廣。
三是卢掖,要在北方地區(qū)推廣利用暴撼。天津市、河北省以及河南甘有、山東等省市诉儒,均分布有基巖熱儲(chǔ),完全可以復(fù)制天津經(jīng)驗(yàn)亏掀。地球是一個(gè)龐大的熱庫(kù)忱反,有源源不渴的熱能,只要增加作為介質(zhì)的水源幌氮,地?zé)崂镁涂梢猿蕩缀渭?jí)數(shù)增長(zhǎng)缭受。據(jù)分析胁澳,天津若在中心城區(qū)推廣利用地表水回灌,以年回灌量600萬立方米計(jì)算米者,不僅可扭轉(zhuǎn)中心城區(qū)熱儲(chǔ)壓力下降的趨勢(shì)韭畸,還可每年增加20對(duì)地?zé)峋拈_采量,增加集中供暖面積600萬平方米蔓搞。
推廣地表水熱儲(chǔ)回灌技術(shù)是解決北方地區(qū)實(shí)現(xiàn)基巖地?zé)峥沙掷m(xù)利用促進(jìn)碳達(dá)峰目標(biāo)的可行之舉胰丁。