地热水人工密封回灌方法技术

本发明专利技术涉及浅层地热能利用技术领域，特别涉及一种地热水人工密封回灌方法。该方法步骤如下：一、将储气罐的进气口与氮气瓶连接，储气罐的进气管线上连接阀门Ⅱ，阀门Ⅱ后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井内静水位以下，开采井上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ。本发明专利技术实现了地下水在整个热泵运行过程中是在一个氮气密封状态下进行的，与氧气不发生接触，使地下水的铁、锰等离子不被氧化，不破坏地下水的成分，大大减少了地下水在回灌过程中的化学堵塞和生物化学堵塞，延长回扬周期，从源头上解决回灌井堵塞问题。

Artificial sealing and recharging method for geothermal water

The invention relates to the technical field of shallow geothermal energy utilization, in particular to a method for artificial sealing and recharging of geothermal water. The method comprises the following steps: first, the gas tank is connected with the inlet of the nitrogen cylinder, intake pipeline gas storage tank is connected on the valve valve II, II back-end intake pipe and gas circulating pipeline I connected gas circulating pipeline is connected with the valve of gas pipeline at the lower end of cycle III, I extend into wells in static water level I wells, gas circulation pipe on the outer side of the upper sealing head is connected with a valve IX. The invention realizes the whole process of groundwater heat pump operation is in a sealed condition, no contact with oxygen, iron, manganese ions of groundwater is not oxidized, does not destroy the groundwater composition, greatly reducing the groundwater recharge in the process of Chemical Biological Clogging and chemical clogging, prolong back to the young cycle, from the source to solve the blocking problem of recharge well.

【技术实现步骤摘要】
地热水人工密封回灌方法
：本专利技术涉及浅层地热能利用
，特别涉及一种地热水人工密封回灌方法。
技术介绍
：在地下水源热泵应用中，为保护地下水资源，确保水源热泵系统长期可靠地运行，水源热泵系统工程中必须采取回灌措施，所谓回灌就是将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地下同层位含水层中去，这样做可以补充地下水源，调节水位，维持储量平衡。在开发孔隙型含水层地下水中地热时，由于浅层地下水普遍含铁、锰离子高，被氧化后，易发生化学、生物化学堵塞，目前堵塞问题已成为孔隙型含水层回灌措施的瓶颈问题。目前主要是采用注酸方法进行洗井处理。这些办法是堵塞后所采取的，只能起到缓解作用，而不能阻止水井回灌量的逐步衰减。因此，如何密封使地下水在抽水、提热及回灌过程中不被氧化显得尤为重要。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是提供一种地热水人工密封回灌方法，该方法实现了地下水在整个热泵运行过程中是在一个氮气密封状态下进行的，与氧气不发生接触，使地下水的铁、锰等离子不被氧化，不破坏地下水的成分，大大减少了地下水在回灌过程中的化学堵塞和生物化学堵塞，延长回扬周期，从源头上解决回灌井堵塞问题。克服了现有回灌井难以解决化学、生物化学堵塞问题的不足。本专利技术所采取的技术方案是：一种地热水人工密封回灌方法，该方法步骤如下：一、将储气罐的进气口与氮气瓶连接，储气罐的进气管线上连接阀门Ⅱ，阀门Ⅱ后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井内静水位以下，开采井上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ，开采井上端密封井口与连接有阀门Ⅷ的释放管线连接，开采井内静水位以下设有潜水泵，潜水泵上端连接水循环管线，水循环管线上端伸出开采井上端密封井口与地下水源热泵相连接，地下水源热泵通过水循环管线与回灌井上端密封井口内侧相连通，气循环管线Ⅱ一端伸入到回灌井内静水位以下，回灌井上端密封井口外侧的气循环管线Ⅱ上连接阀门Ⅴ和阀门Ⅵ，气循环管线Ⅱ另一端与回灌井上端密封井口内侧相连通，阀门Ⅵ与回灌井上端密封井口之间的气循环管线Ⅱ与连接有阀门Ⅶ的释放管线相连接，阀门Ⅴ和阀门Ⅵ之间的气循环管线Ⅱ与循环管线相连接，循环管线另一端与储气罐相连接，循环管线上顺次连接有截止阀Ⅱ、压力表和阀门Ⅰ，浮球阀两端通过管线分别连接在截止阀Ⅱ两端的循环管线上，截止阀Ⅰ两端通过管线分别连接在浮球阀上和截止阀Ⅱ下端的循环管线上，储气罐与连接有安全阀的管线相连接，储气罐底端与连接有阀门Ⅳ的排气管相连接；二、关闭阀门Ⅰ、阀门Ⅲ，打开阀门Ⅱ、阀门Ⅳ，打开氮气瓶开关，向储气罐内充气，把储气罐内的空气用氮气替换掉，然后关闭阀门Ⅳ，继续向储气罐内充气，直至储气罐内压力达到0.3～0.5MPa后关闭氮气瓶，关闭阀门Ⅱ；三、打开阀门Ⅷ、阀门Ⅸ、阀门Ⅲ，储气罐内气压高于开采井内的气压，储气罐内的氮气进入开采井内，直到把开采井内静水位以上空气用氮气替换掉后，关闭阀门Ⅷ；四、关闭阀门Ⅵ，打开阀门Ⅶ、阀门Ⅴ、截止阀Ⅰ、浮球阀、截止阀Ⅱ、阀门Ⅰ，储气罐内气压高于回灌井内的气压，储气罐内的氮气进入回灌井内，直到把回灌井内静水位以上的空气用氮气替换掉，关闭阀门Ⅶ、阀门Ⅴ，打开阀门Ⅵ；五、地下水源热泵运行时，打开开采井内潜水泵电源开关，潜水泵抽水后，开采井内水位下降，储气罐内氮气在压力作用下向开采井补气；六、潜水泵抽出的水经过地下水源热泵提热后回灌到回罐井，回灌井中水位上升，回灌井中氮气在压力作用下回到储气罐内，当水位上升到井口后，水、气同时向储气罐流动，经过浮球阀时氮气能够进入储气罐，而水被浮球阀阻止。本专利技术的有益效果是：本专利技术实现了地下水在整个热泵运行过程中是在一个氮气密封状态下进行的，与氧气不发生接触，使地下水的铁、锰等离子不被氧化，不破坏地下水的成分，大大减少了地下水在回灌过程中的化学堵塞和生物化学堵塞，延长回扬周期，从源头上解决回灌井堵塞问题。附图说明：下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。图1为本专利技术的结构示意图。图2为地面氮气循环示意图。图3为开采井氮气循环示意图。图4为回注井氮气循环示意图。具体实施方式：如图1、图2、图3、图4所示，一种地热水人工密封回灌方法，该方法步骤如下：一、将储气罐14的进气口与氮气瓶连接，储气罐14的进气管线上连接阀门Ⅱ6，阀门Ⅱ6后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ7，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井15内静水位以下，开采井15上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ13，开采井15上端密封井口与连接有阀门Ⅷ12的释放管线连接，开采井15内静水位以下设有潜水泵17，潜水泵17上端连接水循环管线，水循环管线上端伸出开采井15上端密封井口与地下水源热泵18相连接，地下水源热泵18通过水循环管线与回灌井16上端密封井口内侧相连通，气循环管线Ⅱ一端伸入到回灌井16内静水位以下，回灌井16上端密封井口外侧的气循环管线Ⅱ上连接阀门Ⅴ9和阀门Ⅵ10，气循环管线Ⅱ另一端与回灌井16上端密封井口内侧相连通，阀门Ⅵ10与回灌井16上端密封井口之间的气循环管线Ⅱ与连接有阀门Ⅶ11的释放管线相连接，阀门Ⅴ9和阀门Ⅵ10之间的气循环管线Ⅱ与循环管线相连接，循环管线另一端与储气罐14相连接，循环管线上顺次连接有截止阀Ⅱ3、压力表和阀门Ⅰ4，浮球阀2两端通过管线分别连接在截止阀Ⅱ3两端的循环管线上，截止阀Ⅰ1两端通过管线分别连接在浮球阀2上和截止阀Ⅱ3下端的循环管线上，储气罐14与连接有安全阀5的管线相连接，储气罐14底端与连接有阀门Ⅳ8的排气管相连接；二、关闭阀门Ⅰ4、阀门Ⅲ7，打开阀门Ⅱ6、阀门Ⅳ8，打开氮气瓶开关，向储气罐14内充气，把储气罐14内的空气用氮气替换掉，然后关闭阀门Ⅳ8，继续向储气罐14内充气，直至储气罐14内压力达到0.3～0.5MPa后关闭氮气瓶，关闭阀门Ⅱ6；三、打开阀门Ⅷ12、阀门Ⅸ13、阀门Ⅲ7，储气罐14内气压高于开采井15内的气压，储气罐14内的氮气进入开采井15内，直到把开采井15内静水位以上空气用氮气替换掉后，关闭阀门Ⅷ12；四、关闭阀门Ⅵ10，打开阀门Ⅶ11、阀门Ⅴ9、截止阀Ⅰ1、浮球阀2、截止阀Ⅱ3、阀门Ⅰ4，储气罐14内气压高于回灌井16内的气压，储气罐14内的氮气进入回灌井16内，直到把回灌井16内静水位以上的空气用氮气替换掉，关闭阀门Ⅶ11、阀门Ⅴ9，打开阀门Ⅵ10；五、地下水源热泵18运行时，打开开采井15内潜水泵17电源开关，潜水泵17抽水后，开采井15内水位下降，储气罐14内氮气在压力作用下向开采井15补气；六、潜水泵17抽出的水经过地下水源热泵18提热后回灌到回罐井16，回灌井16中水位上升，回灌井16中氮气在压力作用下回到储气罐14内，当水位上升到井口后，水、气同时向储气罐14流动，经过浮球阀2时氮气能够进入储气罐14，而水被浮球阀2阻止。通常情况地下水从开采井抽水，经过热泵系统提取热量，到回灌井结束，整个过程很难形成一个密闭的系统。热泵运行时，开采井水位下降，回灌井水位上升，这时空气与水有接触的机会。本专利技术的目的是热泵运行过程中，通过用氮气密封开采井和回灌井，使空气中氧气没有机会进入地下水中，地下水在整个热泵运行过程中，是在一个绝对密封状态下进行的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地热水人工密封回灌方法，其特征在于：该方法步骤如下：一、将储气罐(14)的进气口与氮气瓶连接，储气罐(14)的进气管线上连接阀门Ⅱ(6)，阀门Ⅱ(6)后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ(7)，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井(15)内静水位以下，开采井(15)上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ(13)，开采井(15)上端密封井口与连接有阀门Ⅷ(12)的释放管线连接，开采井(15)内静水位以下设有潜水泵(17)，潜水泵(17)上端连接水循环管线，水循环管线上端伸出开采井(15)上端密封井口与地下水源热泵(18)相连接，地下水源热泵(18)通过水循环管线与回灌井(16)上端密封井口内侧相连通，气循环管线Ⅱ一端伸入到回灌井(16)内静水位以下，回灌井(16)上端密封井口外侧的气循环管线Ⅱ上连接阀门Ⅴ(9)和阀门Ⅵ(10)，气循环管线Ⅱ另一端与回灌井(16)上端密封井口内侧相连通，阀门Ⅵ(10)与回灌井(16)上端密封井口之间的气循环管线Ⅱ与连接有阀门Ⅶ(11)的释放管线相连接，阀门Ⅴ(9)和阀门Ⅵ(10)之间的气循环管线Ⅱ与循环管线相连接，循环管线另一端与储气罐(14)相连接，循环管线上顺次连接有截止阀Ⅱ(3)、压力表和阀门Ⅰ(4)，浮球阀(2)两端通过管线分别连接在截止阀Ⅱ(3)两端的循环管线上，截止阀Ⅰ(1)两端通过管线分别连接在浮球阀(2)上和截止阀Ⅱ(3)下端的循环管线上，储气罐(14)与连接有安全阀(5)的管线相连接，储气罐(14)底端与连接有阀门Ⅳ(8)的排气管相连接；二、关闭阀门Ⅰ(4)、阀门Ⅲ(7)，打开阀门Ⅱ(6)、阀门Ⅳ(8)，打开氮气瓶开关，向储气罐(14)内充气，把储气罐(14)内的空气用氮气替换掉，然后关闭阀门Ⅳ(8)，继续向储气罐(14)内充气，直至储气罐(14)内压力达到0.3～0.5MPa后关闭氮气瓶，关闭阀门Ⅱ(6)；三、打开阀门Ⅷ(12)、阀门Ⅸ(13)、阀门Ⅲ(7)，储气罐(14)内气压高于开采井(15)内的气压，储气罐(14)内的氮气进入开采井(15)内，直到把开采井(15)内静水位以上空气用氮气替换掉后，关闭阀门Ⅷ(12)；四、关闭阀门Ⅵ(10)，打开阀门Ⅶ(11)、阀门Ⅴ(9)、截止阀Ⅰ(1)、浮球阀(2)、截止阀Ⅱ(3)、阀门Ⅰ(4)，储气罐(14)内气压高于回灌井(16)内的气压，储气罐(14)内的氮气进入回灌井(16)内，直到把回灌井(16)内静水位以上的空气用氮气替换掉，关闭阀门Ⅶ(11)、阀门Ⅴ(9)，打开阀门Ⅵ(10)；五、地下水源热泵(18)运行时，打开开采井(15)内潜水泵(17)电源开关，潜水泵(17)抽水后，开采井(15)内水位下降，储气罐(14)内氮气在压力作用下向开采井(15)补气；六、潜水泵(17)抽出的水经过地下水源热泵(18)提热后回灌到回罐井(16)，回灌井(16)中水位上升，回灌井(16)中氮气在压力作用下回到储气罐(14)内，当水位上升到井口后，水、气同时向储气罐(14)流动，经过浮球阀(2)时氮气能够进入储气罐(14)，而水被浮球阀(2)阻止。...

【技术特征摘要】
1.一种地热水人工密封回灌方法，其特征在于：该方法步骤如下：一、将储气罐(14)的进气口与氮气瓶连接，储气罐(14)的进气管线上连接阀门Ⅱ(6)，阀门Ⅱ(6)后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ(7)，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井(15)内静水位以下，开采井(15)上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ(13)，开采井(15)上端密封井口与连接有阀门Ⅷ(12)的释放管线连接，开采井(15)内静水位以下设有潜水泵(17)，潜水泵(17)上端连接水循环管线，水循环管线上端伸出开采井(15)上端密封井口与地下水源热泵(18)相连接，地下水源热泵(18)通过水循环管线与回灌井(16)上端密封井口内侧相连通，气循环管线Ⅱ一端伸入到回灌井(16)内静水位以下，回灌井(16)上端密封井口外侧的气循环管线Ⅱ上连接阀门Ⅴ(9)和阀门Ⅵ(10)，气循环管线Ⅱ另一端与回灌井(16)上端密封井口内侧相连通，阀门Ⅵ(10)与回灌井(16)上端密封井口之间的气循环管线Ⅱ与连接有阀门Ⅶ(11)的释放管线相连接，阀门Ⅴ(9)和阀门Ⅵ(10)之间的气循环管线Ⅱ与循环管线相连接，循环管线另一端与储气罐(14)相连接，循环管线上顺次连接有截止阀Ⅱ(3)、压力表和阀门Ⅰ(4)，浮球阀(2)两端通过管线分别连接在截止阀Ⅱ(3)两端的循环管线上，截止阀Ⅰ(1)两端通过管线分别连接在浮球阀(2)上和截止阀Ⅱ(3)下端的循环管线上，储气罐(14)与连接有安全阀(5)的管线相连接，储气罐(14)底端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱颖超，周宏，冯学坤，张淼，范显利，
申请(专利权)人：辽河石油勘探局，
类型：发明
国别省市：辽宁,21