当前位置:地热能期刊 > 雄安新区白洋淀地表水回灌补给深部岩溶热储的水化学演变数值模拟分析
(1. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室; 2. 吉林省水资源与环境重点实验室; 3. 中国地质调查局水文地质环境调查中心,天津; 4. 黄河实验室(郑州大学),河南 郑州)
地热资源采灌不均易引起地热水水位下降,从而造成产能降低,并带来潜在地质环境问题.采用外源水回灌补给深部地热储层是应对地热资源采灌不均导致水位下降问题的一 种新途径。由于外源水回灌不同于原水回灌,其实现的难点和可行性研究的焦点在于外源水与原地热储层水和围岩之间化学的匹配程度。本文以雄安新区广泛开发的深部岩溶热储为研究对象,利用 PHREEQC 模拟了采用白洋淀地表水回灌补给主力开采热储-蓟县系雾迷山组岩溶热储层后的水化学组分变化以及矿物溶解沉淀量。从模拟的结果来看:回灌期内从回灌井向储层内部水化学类型依次为 HCO₃·Cl-Na·Mg,HCO₃·Cl-Na,Cl·HCO₃-Na 和 Cl-Na 型水,呈现由补给水向储层本源水过渡的变化趋势,主要受对流弥散影响,但 Mg²⁺、Ca²⁺、HCO⁻ 还受水岩反应和 pH 等因素控制,变化趋势更为复杂;回灌后矿物的溶解沉淀现象主要发生在以回灌井为中心半径为 0.5m 的范围内,以方解石的沉淀和白云石的溶解最为明显,整体上会引起裂隙率出现降低,但其变化程度有限,对岩石渗透性不明显。基于回灌所引起的地热储层内部变化类型,划分了四种影响带,各影响带的范围大小依次为水化学影响带、渗流影响带、温度影响带和岩石渗透性影响带。本研究不仅为外源水进行地热回灌的水化学可行性提供了理论支撑,也可为雄安新区充分发挥地热资源优势、实现地热资源可持续开发提供参考。
地热回灌;地球化学模拟;水质演变;PHREEQC;堵塞
中国环境科学》2024.21(2):1-2