ICS 27 F 15 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB13/T 2553—2017 地热回灌运行操作规程 Operating procedures for geothermal reinjection 2017 - 09 - 06 发布 2017 - 10 - 06 实施 河北省质量技术监督局 发 布 DB13/T 2553—2017 目 次 前言 ................................................................................. II 引言 ................................................................................ III 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 回灌水源要求 ....................................................................... 3 5 回灌设备类型及要求 ................................................................. 3 6 运行前准备工作 ..................................................................... 4 7 回灌运行 ........................................................................... 5 8 回灌系统动态监测 ................................................................... 6 9 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 ............................................................................. 15 I DB13/T 2553—2017 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009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。 II DB13/T 2553—2017 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。 III DB13/T 2553—2017 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/T 11615-2010 地热资源地质勘查规范 SL 187 水质采样技术规程 SY/T 5329 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法 GB 3838-2002 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 Geothermal resources 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 Geothermal reservoir 简称热储（heat reservoir）,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 Geothermal fluid 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。 3.5 1 DB13/T 2553—2017 地热回灌 Geothermal injection 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 Injection system 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 Regime monitoring 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 Suspended sediment(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50μ m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 Iron bacteria 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 Saprophytic bacteria 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 Sulfate reducing bacteria 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 Porous geothermal reservoir 一般指新生界松散岩类热储。 3.13 裂隙型热储 Fracture geothermal reservoir 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 Natural injection 2 DB13/T 2553—2017 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 Pressurized injection 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/T 11615-2010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50μ m，精过滤精度1μ m～3μ m，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 3 DB13/T 2553—2017 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。 3 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 0.01m ，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