溫泉鉆井的后期運維是保障地熱井長期穩(wěn)定運行、延長使用壽命、降低綜合成本的核心環(huán)節(jié),主要涵蓋井筒維護、設(shè)備運維、水質(zhì)管控、能耗優(yōu)化、安全監(jiān)測五大核心模塊,具體內(nèi)容如下:
井筒維護
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結(jié)垢清理
地熱流體中常含碳酸鈣、硫酸鈣等礦物質(zhì),易在井筒內(nèi)壁和井管表面形成結(jié)垢,導(dǎo)致出水量下降、泵體卡阻。需定期(每 3-6 個月)采用酸洗法(注入鹽酸、檸檬酸等除垢劑)或機械除垢法(下入刮垢器、超聲波裝置)清理,嚴重結(jié)垢時需下入高壓射流設(shè)備沖洗,單次除垢成本約 2-5 萬元。
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井壁加固與堵漏
長期運行可能出現(xiàn)井壁坍塌、套管腐蝕穿孔等問題,需通過井徑測井(每年 1 次)監(jiān)測井筒狀態(tài);若出現(xiàn)漏失,需注入水泥漿或化學堵漏劑進行封堵;套管腐蝕嚴重時,需下入內(nèi)襯管(如玻璃鋼內(nèi)襯),保障井筒密封性,單次修復(fù)成本 5-20 萬元。
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洗井與產(chǎn)能恢復(fù)
地熱儲層易因泥沙淤積、黏土膨脹導(dǎo)致滲透率下降,需定期(每 1-2 年)開展壓裂洗井(水力壓裂、二氧化碳洗井)或酸化處理,疏通熱儲層裂隙,恢復(fù)單井產(chǎn)能,單次洗井成本 8-15 萬元。
設(shè)備運維
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深井泵 / 潛水泵維護
泵是地熱出水的核心設(shè)備,需每 6 個月進行泵體拆解檢修,更換磨損的葉輪、軸承、密封件;每年進行 1 次提泵檢查,清理泵體附著的結(jié)垢與泥沙;泵的電機需定期檢測絕緣性能(絕緣電阻≥1MΩ),避免漏電故障,單次提泵檢修成本 3-8 萬元。
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地面管網(wǎng)與換熱系統(tǒng)維護
保溫管道需定期檢查保溫層完整性,破損處及時修補,防止熱量損耗(保溫層熱損率需控制在≤5%/ 千米);熱交換器(板式、管式)需每季度清洗一次換熱面的水垢與雜質(zhì),避免換熱效率下降;閥門、法蘭等連接件需定期緊固,更換老化密封墊,防止地熱流體泄漏。
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電氣與控制系統(tǒng)維護
配電柜、變頻器、控制柜等電氣設(shè)備需每月除塵、檢測線路,確保接地電阻≤4Ω;自動化控制系統(tǒng)(如流量、溫度傳感器)需每季度校準一次,保障數(shù)據(jù)精準,避免誤觸發(fā)停機,降低人工巡檢成本。
水質(zhì)管控
高硬度水:在地面加裝軟化水裝置(鈉離子交換器),降低鈣鎂離子含量,減少結(jié)垢;
高腐蝕性水:投加緩蝕劑(如磷酸鹽、亞硝酸鹽),或采用鈦合金、玻璃鋼材質(zhì)的設(shè)備與管道;
含砂水:在井口加裝旋流除砂器或濾網(wǎng),過濾粒徑>0.1mm 的泥沙,避免磨損泵體。
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定期水質(zhì)監(jiān)測
每季度采集地熱水樣,檢測離子濃度(氯離子、硫酸根、氟離子)、硬度(鈣鎂離子)、pH 值、腐蝕性指標(氧化還原電位、溶解氧)等參數(shù),預(yù)判結(jié)垢、腐蝕風險;若水質(zhì)惡化(如腐蝕性離子超標),需及時調(diào)整水處理方案,避免設(shè)備與井筒損壞。
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水質(zhì)處理
針對不同水質(zhì)問題采取對應(yīng)措施:
能耗與運行優(yōu)化
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能耗監(jiān)測與節(jié)能改造
安裝智能電表、流量計、溫度計,實時監(jiān)測泵組、換熱系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù),分析能耗高峰時段,通過變頻調(diào)速(根據(jù)出水量調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速)、分時供水(錯峰用電)降低電耗,可實現(xiàn)年能耗下降 20%-30%。
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地熱水資源梯級利用
對不同溫度的地熱尾水進行分級利用:40-50℃用于溫泉沐浴,30-40℃用于供暖 / 泳池恒溫,20-30℃用于農(nóng)業(yè)種植 / 養(yǎng)殖,提高水資源利用率,降低單位產(chǎn)出的水耗與能耗,同時減少尾水排放成本。
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尾水回灌(可選)
部分地區(qū)要求地熱尾水回灌(保護熱儲層、防止地面沉降),需維護回灌井的井筒與泵組,定期清理回灌管路堵塞,監(jiān)測回灌壓力與流量,確保回灌效率,回灌系統(tǒng)年運維成本 5-10 萬元。
安全與合規(guī)監(jiān)測
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安全巡檢與應(yīng)急保障
每日巡檢井口裝置、管道閥門,排查泄漏風險;每月檢查消防設(shè)施、應(yīng)急電源,確保斷電時可切換備用電源保障關(guān)鍵設(shè)備運行;制定井噴、泄漏等應(yīng)急預(yù)案,每年開展 1 次應(yīng)急演練,降低安全事故損失。
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合規(guī)性監(jiān)測與報備
按當?shù)刈匀毁Y源部門要求,每月上報地熱開采量、水質(zhì)數(shù)據(jù);每年完成采礦權(quán)延續(xù)、資源稅申報;定期開展環(huán)境監(jiān)測(尾水排放、噪聲、土壤),確保符合環(huán)保標準,避免違規(guī)處罰。
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設(shè)備與井筒壽命評估
每 3-5 年委托專業(yè)機構(gòu)開展全井檢測,評估井管腐蝕程度、熱儲層產(chǎn)能衰減情況、設(shè)備老化狀態(tài),制定針對性的大修或更新方案,避免因設(shè)備突然故障導(dǎo)致停產(chǎn)。