淺述地?zé)岵晒嗑侠砭喾椒ㄑ芯?pdf

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1、淺述地?zé)岵晒嗑侠砭喾椒ㄑ芯恐荟蜗蚝馔貔i(中石化綠源地?zé)崮荛_發(fā)有限公司,成陽(yáng)712000)摘要:采灌井之間的合理井間距的確定是實(shí)現(xiàn)對(duì)井采灌,資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵問(wèn)題。井間距的確定既要考慮避免熱突破發(fā)生,又要保證明顯的水力聯(lián)系。本文利用地下水流數(shù)值模擬軟件Feflow求解地?zé)岵晒鄬?duì)井系統(tǒng)水熱耦合模型,進(jìn)行采灌區(qū)回灌模擬,結(jié)果顯示,成陽(yáng)WH2井合理井間距為500m以上。關(guān)鍵詞:地?zé)峄毓?;采灌井間距;FELOW軟件1研究區(qū)概況研究區(qū)構(gòu)造位置處于渭河北岸斷裂以北的成禮凸起,區(qū)域周邊斷裂構(gòu)造主要有位于南部的近東西向渭河北側(cè)斷裂(F1),規(guī)劃區(qū)東南部NW向的成陽(yáng)一長(zhǎng)安斷裂(F2)和津河南近sN向斷裂

2、(F4)。成陽(yáng)地區(qū)回灌區(qū)以WH2井為中心,北邊分布WR7地?zé)衢_采井,回灌井WH2與其距離1124m。其中回灌井WH2成井深度2700m,主要回灌層段為藍(lán)田灞河組和高陵群:1415.60-2656.50m,總厚度1240.90m,共112層砂層,砂層總厚度為412.90m,均層厚度3.69m,孔隙度14.65%~26.59%,滲透率4.31xlO一~212.28x10—3um2。2模型建立利用地下水流數(shù)值模擬軟件Feflow求解地?zé)岵晒鄬?duì)井系統(tǒng)水熱耦合模型,進(jìn)行采灌區(qū)回灌模擬。為采灌井合理井間距的確定提供依據(jù)。2.1水文地質(zhì)條件概化對(duì)于1415m以上至地表的巖層可以概化為相對(duì)隔水層,開采14

3、15—2656.5m之間巖性大部分為粗砂、中粗砂,為含水層,其埋深2656.5m以下可視隔水層。因此,研究區(qū)含水層組可概化為均質(zhì)、各向異性、非穩(wěn)定流、承壓水。含水層上邊界為距地表1415m,下邊界為2656.5m。本研究中的采灌區(qū)概化為水平方向各向同性,水平與垂直方向各向異性。本研究的時(shí)間尺度定為30年(10950天),其中每年11月15日至3月16日為系統(tǒng)運(yùn)行期,其余時(shí)間為間歇期。因此回灌實(shí)際運(yùn)行天數(shù)為10年。2.2源匯項(xiàng)采灌模擬的源項(xiàng)為回灌井WH2,匯項(xiàng)為抽水井WR7。其中:(1)WH2井為成陽(yáng)二號(hào)回灌井,井深2700m,地面高程422m。回灌井口溫度為76℃,熱儲(chǔ)溫度95.4℃,回灌

4、時(shí)間為10年,即3650d,回灌量為2976m3/d。(2)WR7為抽水井,抽水量2040m3,d,井口溫度75℃,熱儲(chǔ)溫度108.34℃,運(yùn)行時(shí)間3650d{高程442m,水頭412m,運(yùn)行時(shí)間為3650d。模擬計(jì)算中,結(jié)合該地區(qū)地下含水層地質(zhì)及水文地質(zhì)條件選取該地區(qū)的模擬參數(shù),計(jì)算中設(shè)定含水層為均質(zhì),且水平方向各向同性。在垂直方向上,可概化為0~1415m的相對(duì)隔水層,主要為三門組和張家坡組;1415~2656.5m的承壓含水層,主要為藍(lán)田灞河組及高陵群地層;2656.5~3000m的相對(duì)隔水層,主要為下古近系始新一漸新統(tǒng);3000m以下為隔水層。3模擬結(jié)果及分析假設(shè)抽灌水運(yùn)行一個(gè)周期

5、為一年,可分兩期:一期供暖為4個(gè)月(11月15日至3月15日),其余為間歇期(3月16日至11月14日)。如果按采灌井30年的壽命計(jì)算,實(shí)際抽灌井運(yùn)行時(shí)間為10年。圖1為不同井距條件下,當(dāng)回灌量以100m3/ll對(duì)開采井和回灌井水頭隨時(shí)間的變化進(jìn)行模擬。當(dāng)采灌井距在300m、400m、500re、600m、700m、800m、1000m、1loom、1200m和1300m條件下,回灌井水頭在系統(tǒng)運(yùn)行初期上升后,在l天左右后會(huì)下降。在井距大于500m時(shí),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),水頭變化幅度明顯下降,這種變化幅度的下降受抽水井的影響所致,即在500m范圍以內(nèi)采灌井之間發(fā)生了較為明顯的水力聯(lián)系,可認(rèn)為5

6、00m為合理井間距。圈1不同抽震井距水頭髓時(shí)間的變化圖田2不同井距抽水井溫度變化關(guān)系曲線圖圖2為當(dāng)回灌量為loom3/}I,井距在200m、300m、350m、400m、500m、600m等6種不同井距條件下抽水井溫度的變化,開采井、回灌井之間的距離越大,開采井發(fā)生熱突破所需時(shí)間越長(zhǎng),抽水溫度變化幅度越小。從圖2中可以看出,在運(yùn)行3650天時(shí),開采井距回灌井合理的間距為400m左右。結(jié)合水力聯(lián)系影響下的合理井距上限500m的分析結(jié)果,得出的該采灌區(qū)條件下采灌井間合理的井間距范圍為500m左右。參考文獻(xiàn):[1]賀國(guó)平;邵景力;崔亞莉;張德強(qiáng);FEFLOW在地下水流模擬方面的應(yīng)用[J].中國(guó)地

7、質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院,2003.【2】李愛(ài)利;基于FEFLOW模型的寧夏中衛(wèi)地下水?dāng)?shù)值模擬研究『D1.蘭州大學(xué),2014.[3】陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局,區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.陜西省成陽(yáng)市區(qū)地?zé)豳Y源詳查報(bào)告【R】.陜西省成陽(yáng)市國(guó)土資源局,2005.10.2016年9月化工彳理J129每一魯譬箍囂橢一鋤一跚~潮{萎瞰茹}{聊一搿。二_:.一瑚二囂一瑚一曩J曲

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