DB13T 2553-2017 地热回灌运行操作规程

ICS27F15DB13河北省地方标准DB13/T2553—2017地热回灌运行操作规程Operatingproceduresforgeothermalreinjection2017-09-06发布2017-10-06实施河北省质量技术监督局发布DB13/T2553—2017I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14回灌水源要求.......................................................................35回灌设备类型及要求.................................................................36运行前准备工作.....................................................................47回灌运行...........................................................................58回灌系统动态监测...................................................................69停灌后系统维护与保养...............................................................7附录A（资料性附录）地热回灌水源水质推荐指标.........................................8附录B（规范性附录）地热回灌工艺流程图.............................................10附录C（规范性附录）回灌堵塞的判别及处理措施........................................11附录D（规范性附录）地热回灌系统动态监测数据记录表..................................12附录E（资料性附录）回灌对热储层影响评价............................................13参考文献.............................................................................15DB13/T2553—2017II前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河北省国土资源厅提出并归口。本标准起草单位：河北省地热资源开发研究所。本标准主要起草人：郑喜珍、康清普、张朝辉、赵素杰、常江、寇秋焕、张海军、徐忠立、户子禄、杨婷婷、陈穆贤。DB13/T2553—2017III引言制定地热回灌运行操作规程，对地热尾水回灌的适用性，回灌系统的运行、维护进行全面的科学规范。统一全省地热回灌操作运行程序，使回灌工作规范化、标准化，达到保护地热资源，实现地热资源持续利用和采补平衡的目的。DB13/T2553—20171地热回灌运行操作规程1范围本标准规定了地热回灌运行中应执行的操作程序和技术要求，并对回灌运行中可能出现的问题提出了解决措施。本标准适用于河北省行政区域内的地热回灌工作。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T11615-2010地热资源地质勘查规范SL187水质采样技术规程SY/T5329碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法GB3838-2002地表水环境质量标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1地热Geothermal地球内部所储存的热量。3.2地热资源Geothermalresources能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用部分。3.3地热储Geothermalreservoir简称热储（heatreservoir）,指埋藏于地下、具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带，其中储存的地热流体可供开发利用。3.4地热流体Geothermalfluid包括地热水和地热蒸汽，以及少量的非凝性气体，但不包括天然的碳氢化合物可燃气体。3.5DB13/T2553—20172地热回灌Geothermalinjection为保持热储压力、充分利用能源和减少地热流体直接排放对环境的污染，对经过利用（降低了温度）的地热流体或其他水源通过地热井重新注回热储。3.6回灌系统Injectionsystem地热回灌中，由回灌井、水质净化装置、排气设备、加压泵以及连通装置构成的整个回灌体系。3.7动态监测Regimemonitoring通过布设监测仪器仪表和其他装置或远程系统对地热回灌井的温度、地热水压力、产量和化学成分等进行定期测量。3.8悬浮物Suspendedsediment(SS)通常指在水中不溶解而又存在于水中不能通过过滤器的固体物质。本标准规定的悬浮物固体是指采用平均孔径为50μm的纤维素脂微孔膜过滤，膜上不溶于水的固体矿物质。3.9铁细菌Ironbacteria能将二价铁盐氧化成三价铁化合物，并能利用此氧化过程中产生的能量来同化二氧化碳进行生长的细菌的总称。3.10腐生菌Saprophyticbacteria腐生菌是“异养”型的细菌，在一定条件下，它们从有机物中得到能量，产生粘性物质，与某些代谢产物累积沉淀可造成堵塞。3.11硫酸盐还原菌Sulfatereducingbacteria在一定条件下能够将硫酸根离子还原成二价硫离子，进而形成硫化氢，对金属有很大腐蚀作用的一类细菌，腐蚀反应中产生的硫化铁沉淀可造成堵塞。3.12孔隙型热储Porousgeothermalreservoir一般指新生界松散岩类热储。3.13裂隙型热储Fracturegeothermalreservoir一般指碳酸盐岩类岩溶热储、岩体及构造带裂隙热储。3.14自然回灌NaturalinjectionDB13/T2553—20173是指回灌水源经过常规过滤处理以后，在自然条件，未采取任何助力措施，直接注入回灌井的方式。3.15压力回灌Pressurizedinjection是指回灌水源经过常规过滤处理以后，在加压条件下，将回灌水注入回灌井的方式。4回灌水源要求4.1同层回灌回灌目的层与地热开采热储层基本相同，回灌水源应是供暖后尾水经过密闭系统进入回灌井。4.2异层回灌进行异层回灌时，要求开采层的水质与回灌井热储层的水质类型基本一致，矿化度相近，且开采井水质优于回灌井。同时应在回灌前对二种水质进行配伍试验，并对回灌水源水质进行评价。在保证回灌热储层不受回灌水影响的前提下方可回灌，否则不应回灌。4.3回灌水源水质评价回灌水源水质评价方法及判断标准按照GB/T11615-2010执行，回灌水水源要求应参照地热回灌水推荐主要控制指标见附录A。5回灌设备类型及要求5.1回灌管路材质地热水具有腐蚀、结垢特征，回灌管路宜采用耐腐蚀性较强的不锈钢或PVC-U管。回灌管路中的法兰、阀门、弯头、蝶阀等，应采用不锈钢材质。5.2回灌过滤装置粗过滤精度为50μm，精过滤精度1μm～3μm，粗过滤器宜采用自清洗且多台并联安装，精过滤器宜采用多台并联安装。过滤器应采用不锈钢材质。5.3排气罐排气罐应采用不锈钢材质，顶部设置自动排气装置及压力表。5.4氮气保护装置宜利用自动控制充氮装置，将回灌井液面之上的井管充满氮气，防止空气进入。5.5井口装置井口装置应具备回扬、回灌和监测功能。应防止因热胀冷缩引起的泵座破坏及地面下沉而引起的漏水事故；阻止空气混入地热水，造成井壁、井管等被腐蚀。5.6加压泵DB13/T2553—20174宜采用离心泵，系统运行时根据实际情况，选择合适型号的离心泵进行加压。5.7各类仪器仪表5.7.1回灌系统中应安装流量计、水位监测仪、压力计、温度计等。5.7.2仪器、仪表材质应考虑防腐蚀、防结垢。精度要求：水位监测仪0.01m，流量计0.01m3，压力计0.01MPa，温度计0.1℃。6运行前准备工作6.1操作原则6.1.1地热供暖后尾水经过过滤、排气后，利用自然回灌或加压回灌方式，至回灌井中，工艺流程示意图见附录B。6.1.2操作人员上岗前应熟悉地热水回灌系统，掌握各种设备操作要领。6.1.3系统运行前认真检查一次；井口装置、过滤装置等要试运行，查看设备状况是否良好、运行是否正常。6.2回灌系统检查6.2.1电器仪表回灌运行前应对电器仪表严格检查，确保回灌系统中电源安全、状态良好，各种仪表、仪器运转正常。6.2.2回灌管网抽取开采井地热水通过回灌管网至旁路出水口排出，检查回灌管网是否通畅；关闭两端阀门，对回灌管网进行注水，检查管网是否漏水、漏气。6.2.3回灌水源净化（过滤）处理系统检查排污管道是否通畅；过滤装置有回灌水经过时，进出口是否存在压差，当压差达到50kPa～60kPa时，要及时更换或清洗滤料，保证过滤系统通畅。6.2.4排气罐检查排污管道是否通畅；有回灌水经过时，关闭排气罐后的阀门，查看自动放气阀是否正常排气。6.2.5氮气保护装置检查氮气保护装置的输气管道是否通畅或漏气，充氮瓶压力应大于大气压。6.2.6压力回灌装置采用压力回灌时，应检查加压离心泵是否正常运行，同时在回灌井井管上增设放气阀。6.2.7回扬系统回扬前检查潜水泵安装是否正确，回扬排水系统是否通畅，下泵深度是否合适。DB13/T2553—201756.3管路冲洗回灌生产运行前，对整个系统管路进行彻底冲洗，包括回灌井管路、输水管网等。冲洗时间视尾水的清洁程度而定，至水清无杂质后方可进行回灌。7回灌运行7.1基本要求7.1.1回灌运行时，应始终保证回灌水管下入回灌井的水位液面以下。7.1.2密切监视回灌井的水位、回灌量、过滤装置、管路压力等数据变化情况，正确判断系统是否产生了堵塞等影响回灌效果的情况，及时采取有效措施予以防治，回灌堵塞的判别及处理措施参见附录C。7.1.3确保回灌井井口监测系统（远程或专用的人工监测仪器仪表）正常，观测到的数据客观真实、正确无误，尤其是人工监测的流量表的准确性和水位测管的通畅，一旦发现仪器仪表损坏，应及时更换、维修。7.2自然回灌运行7.2.1回灌开始前，应对回灌系统动态起始数据进行监测（监测内容参见附录D表D.1）。7.2.2将各阀门调至回灌模式，让回灌水源从回灌水管内注入回灌井中。7.2.3依据回灌试验或上年度回灌量数据，确定基础回灌量。7.2.4利用控制阀调节回灌量，宜采用回灌量20m3/h、30m3/h、40m3/h„„从小到大逐渐增加，一直到基础回灌量。7.2.5密切观测管路压力表数值，确认回灌系统通畅，回灌井内水位上升无快速、明显变化时，稳定回灌量，回灌正常运行。7.2.6当回灌井水位上升较快时注意加密监测，水位上升距井口小于5m时，及时停止回灌进行回扬。7.2.7按要求定时记录观测数据，确保数据记录准确、完整。记录表格式参见附录D表D.1。7.2.8回