水源热泵成井工艺及维护技术

山东中嶺国际酒店水源热泵成井工艺及技术推介一、原理及发展瓶颈概述水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。目前困扰我国地下水源热泵发展的瓶颈是回灌问题，一些水源热泵承包方不了解回灌井的钻井施工技术工艺，单纯地以供水井的水量衡量回灌量是不正确的，回灌井的施工是一个比较复杂的施工工艺。许多地源热泵承包单位对水文地质条件和钻井施工工艺不了解，认为只要地下有水就能回灌，这是对回灌井认识不足。由于前期投入非常大，在短时间内能够回灌，或在一年内就形成微量回灌，不但造成水资源的大量浪费，而且长期下去会引发局部水温变化较大或出水量严重下降，影响设备使用的节能效果或造成不能使用。我们调查了大量的资料，在欧美一些发达国家对水源热泵所使用的地下水采用的处理方法是加压回灌和净化处理，这无意之中就加大了水源热泵的利用成本。二、方案的提出及实现根据单县水文地质条件（地下 80 米属于第四系细粉砂地层），我公司联系了河北省地热资源开发研究所的刘金生主任，他提出要适当的修正钻进系数，适当提高钻井口径及成井口径，着重对砾料规格及滤水管缠丝结构的选择，采用高压洗井及滤水层处理工艺，避免在井管内形成钙结物、氧化物及菌类。管井布置方案的确定采取以下步骤：试打第一眼水井并物探后确定成井深度做第一眼井的抽水试验确定回灌井与抽水井的距离回灌试验验证回灌量确定全工地水井布局为了保证回灌效果及节约成井成本，我们准备采用河北地热资源开发研究所的专利产品JS2008 型分流器，其工作原理如下：每次停泵，泵中水流瞬间下降，速度快，通过 JS2008 型分流器对滤水管产生冲刷作用，使管内无法形成钙结物、氧化物及菌类，故装上分流器后不用定期洗井，不但保证了出水量及回灌量，还将大大的提高回灌井及供水井的使用寿命。另外采用 JS2008 型分流器后，改变了传统的一井一泵二管的配置方式，只需一井一泵一管，不仅节约一根金属管，还可以适当减小井管直径，从而达到降低投资成本的目的。通过本次现场了解，公司上下十分重视本项目的建设，准备投入大量的人力物力来完成本项目，将作为 2011 年度公司的一个重点研究课题。成井技术及施工将与河北省地热资源开发研究所合作，充分保证使用效果，并且严格控制施工成本。三、河北地热资源开发研究所及刘金生简介河北省地热资源开发研究所隶属于河北省地质矿产勘查开发局，是在河北省地勘局第三水文工程地质大队几十年的地热资源勘查开发、推广应用的基础上，于 2007 年 11 月经河北省机构编制委员会办公室批准成立，为专业从事地热资源勘查、开发、评价等方面技术研究的事业单位。研究所科研力量雄厚，拥有一批省内知名的地热地质专家。研究人员均为多年从事地热地质研究的高级技术人员，在地热资源开发研究方面积累了丰富的经验，勘查研究成果多次获得省部级优秀成果奖，部分研究成果达到国家及省内领先水平。刘金生简介：河北省地热资源开发研究所浅层地热研究室主任。1975 年在河北省地矿局第三水文工程地质大队参加工作，历任钻工副班长、班长、材料员兼副机长、机长，1992 年创办修井队，任修井队队长，二公司经理。2010 年 4 月被聘为河北省地热资源开发研究所浅层地热研究室主任。刘金生通过三十多年的苦心专研，创新成井工艺，实现了在第四系细粉砂、中细砂、粗中砂地层的无压回灌，回灌率达 100%（该项技术已获国家专利），回灌效果永久，而且对地下水不产生任何污染。目前深层地热明化镇组、馆陶组回灌已获理论和技术上的重大突破。2000 年在衡水市完成第一眼第四系无压回灌井，每小时回灌量60m3/h 以上，后在河北平原地区多处施工，均取得成功，是河北地热资源开发研究所发起人之一，曾获得国家回灌、钻探多项专利及发明，在回灌及钻探技术方面曾受到国内著名专家及学者的好评，尤其受到国务院参事王秉忱先生的高度赞扬并亲临现场观摩，并且多次接受记者采访，在地源热泵导刊、中国地质报、衡水日报等刊物、报纸多次报道。两次被评为局级劳模和部级先进工作者，被授予系统技术能手，任职十八年，在系统内连续人均产值排名第一、利润第一、职工收入第一。2010 年 10 月在辽宁营口沿海产业基地完成 2 馆 1 中心水源热泵回灌井施工。在进行的回灌试验井测试中，均实现了井水的全部回灌，取得了回灌试验工作的圆满成功