溫泉鉆井的后期運維是保障地熱井長期穩定運行、延長使用壽命、降低綜合成本的核心環節,主要涵蓋井筒維護、設備運維、水質管控、能耗優化、安全監測五大核心模塊,具體內容如下:
井筒維護
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結垢清理
地熱流體中常含碳酸鈣、硫酸鈣等礦物質,易在井筒內壁和井管表面形成結垢,導致出水量下降、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,嚴重結垢時需下入高壓射流設備沖洗,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)監測井筒狀態;若出現漏失,需注入水泥漿或化學堵漏劑進行封堵;套管腐蝕嚴重時,需下入內襯管(如玻璃鋼內襯),保障井筒密封性,單次修復成本 5-20 萬元。
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洗井與產能恢復
地熱儲層易因泥沙淤積、黏土膨脹導致滲透率下降,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,恢復單井產能,單次洗井成本 8-15 萬元。
設備運維
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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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地面管網與換熱系統維護
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,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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電氣與控制系統維護
配電柜、變頻器、控制柜等電氣設備需每月除塵、檢測線路,確保接地電阻≤4Ω;自動化控制系統(如流量、溫度傳感器)需每季度校準一次,保障數據精準,避免誤觸發停機,降低人工巡檢成本。
水質管控
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、玻璃鋼材質的設備與管道;
含砂水:在井口加裝旋流除砂器或濾網,過濾粒徑>0.1mm 的泥沙,避免磨損泵體。
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定期水質監測
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,預判結垢、腐蝕風險;若水質惡化(如腐蝕性離子超標),需及時調整水處理方案,避免設備與井筒損壞。
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水質處理
針對不同水質問題采取對應措施:
能耗與運行優化
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能耗監測與節能改造
安裝智能電表、流量計、溫度計,實時監測泵組、換熱系統的能耗數據,分析能耗高峰時段,通過變頻調速(根據出水量調節泵轉速)、分時供水(錯峰用電)降低電耗,可實現年能耗下降 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℃用于農業種植 / 養殖,提高水資源利用率,降低單位產出的水耗與能耗,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,監測回灌壓力與流量,確保回灌效率,回灌系統年運維成本 5-10 萬元。
安全與合規監測
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安全巡檢與應急保障
每日巡檢井口裝置、管道閥門,排查泄漏風險;每月檢查消防設施、應急電源,確保斷電時可切換備用電源保障關鍵設備運行;制定井噴、泄漏等應急預案,每年開展 1 次應急演練,降低安全事故損失。
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合規性監測與報備
按當地自然資源部門要求,每月上報地熱開采量、水質數據;每年完成采礦權延續、資源稅申報;定期開展環境監測(尾水排放、噪聲、土壤),確保符合環保標準,避免違規處罰。
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設備與井筒壽命評估
每 3-5 年委托專業機構開展全井檢測,評估井管腐蝕程度、熱儲層產能衰減情況、設備老化狀態,制定針對性的大修或更新方案,避免因設備突然故障導致停產。