温泉钻井的后期运维是保障地热井长期稳定运行、延长使用寿命、降低综合成本的核心环节,主要涵盖井筒维护、设备运维、水质管控、能耗优化、安全监测五大核心模块,具体内容如下:
井筒维护
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结垢清理
地热流体中常含碳酸钙、硫酸钙等矿物质,易在井筒内壁和井管表面形成结垢,导致出水量下降、泵体卡阻。需定期(每 3-6 个月)采用酸洗法(注入盐酸、柠檬酸等除垢剂)或机械除垢法(下入刮垢器、超声波装置)清理,严重结垢时需下入高压射流设备冲洗,单次除垢成本约 2-5 万元。
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井壁加固与堵漏
长期运行可能出现井壁坍塌、套管腐蚀穿孔等问题,需通过井径测井(每年 1 次)监测井筒状态;若出现漏失,需注入水泥浆或化学堵漏剂进行封堵;套管腐蚀严重时,需下入内衬管(如玻璃钢内衬),保障井筒密封性,单次修复成本 5-20 万元。
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洗井与产能恢复
地热储层易因泥沙淤积、黏土膨胀导致渗透率下降,需定期(每 1-2 年)开展压裂洗井(水力压裂、二氧化碳洗井)或酸化处理,疏通热储层裂隙,恢复单井产能,单次洗井成本 8-15 万元。
设备运维
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深井泵 / 潜水泵维护
泵是地热出水的核心设备,需每 6 个月进行泵体拆解检修,更换磨损的叶轮、轴承、密封件;每年进行 1 次提泵检查,清理泵体附着的结垢与泥沙;泵的电机需定期检测绝缘性能(绝缘电阻≥1MΩ),避免漏电故障,单次提泵检修成本 3-8 万元。
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地面管网与换热系统维护
保温管道需定期检查保温层完整性,破损处及时修补,防止热量损耗(保温层热损率需控制在≤5%/ 千米);热交换器(板式、管式)需每季度清洗一次换热面的水垢与杂质,避免换热效率下降;阀门、法兰等连接件需定期紧固,更换老化密封垫,防止地热流体泄漏。
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电气与控制系统维护
配电柜、变频器、控制柜等电气设备需每月除尘、检测线路,确保接地电阻≤4Ω;自动化控制系统(如流量、温度传感器)需每季度校准一次,保障数据精准,避免误触发停机,降低人工巡检成本。
水质管控
高硬度水:在地面加装软化水装置(钠离子交换器),降低钙镁离子含量,减少结垢;
高腐蚀性水:投加缓蚀剂(如磷酸盐、亚硝酸盐),或采用钛合金、玻璃钢材质的设备与管道;
含砂水:在井口加装旋流除砂器或滤网,过滤粒径>0.1mm 的泥沙,避免磨损泵体。
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定期水质监测
每季度采集地热水样,检测离子浓度(氯离子、硫酸根、氟离子)、硬度(钙镁离子)、pH 值、腐蚀性指标(氧化还原电位、溶解氧)等参数,预判结垢、腐蚀风险;若水质恶化(如腐蚀性离子超标),需及时调整水处理方案,避免设备与井筒损坏。
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水质处理
针对不同水质问题采取对应措施:
能耗与运行优化
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能耗监测与节能改造
安装智能电表、流量计、温度计,实时监测泵组、换热系统的能耗数据,分析能耗高峰时段,通过变频调速(根据出水量调节泵转速)、分时供水(错峰用电)降低电耗,可实现年能耗下降 20%-30%。
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地热水资源梯级利用
对不同温度的地热尾水进行分级利用:40-50℃用于温泉沐浴,30-40℃用于供暖 / 泳池恒温,20-30℃用于农业种植 / 养殖,提高水资源利用率,降低单位产出的水耗与能耗,同时减少尾水排放成本。
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尾水回灌(可选)
部分地区要求地热尾水回灌(保护热储层、防止地面沉降),需维护回灌井的井筒与泵组,定期清理回灌管路堵塞,监测回灌压力与流量,确保回灌效率,回灌系统年运维成本 5-10 万元。
安全与合规监测
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安全巡检与应急保障
每日巡检井口装置、管道阀门,排查泄漏风险;每月检查消防设施、应急电源,确保断电时可切换备用电源保障关键设备运行;制定井喷、泄漏等应急预案,每年开展 1 次应急演练,降低安全事故损失。
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合规性监测与报备
按当地自然资源部门要求,每月上报地热开采量、水质数据;每年完成采矿权延续、资源税申报;定期开展环境监测(尾水排放、噪声、土壤),确保符合环保标准,避免违规处罚。
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设备与井筒寿命评估
每 3-5 年委托专业机构开展全井检测,评估井管腐蚀程度、热储层产能衰减情况、设备老化状态,制定针对性的大修或更新方案,避免因设备突然故障导致停产。