鄭州市主城區與東部新城區地熱資源數值模擬研究

王 寬,周明澤,張一博,馬孟科

(1.河南省地質局地質災害防治中心,河南 鄭州 450045;2.河南省自然資源科技創新中心(豫北地熱能清潔能源研究),河南 鄭州 450045)

隨著國家經濟的不斷增長,能源需求方面也不斷加大,人均能源消耗量在增加,但是要求碳排放量要大幅降低。這就要求清潔能源發揮強大作用,亟須能源結構轉型。地熱能資源是清潔環保的新型可再生能源,在我國未來能源結構調整中發揮重要作用[1-3]。隨著我國城鎮化、工業化進程加快和經濟社會的迅速發展,資源與環境矛盾日趨突出,地熱清潔能源的開發利用越來越得到國家和社會的重視,依托深部地熱供暖技術擴大地熱能資源開發利用規模也成為節能減排、優化能源結構、減少空氣污染、提高人民生活品位的重要措施之一[4-7]。

鄭州市以往開展的地熱資源勘查評價工作雖然取得了比較豐富的成果,但大多數僅停留在地熱地質研究及資源評價層面,在地熱資源勘查手段、開采工藝、開發利用研究方面較少?？傮w上鄭州市地熱開發利用缺乏科學的規劃指導,導致部分地區開采分布集中,而開采量也沒有經過科學規劃,開采后不進行地下水的補充,最終造成地下熱水資源水位和水溫下降,影響開采后的收益,同時也破壞了資源存在的環境,影響了資源的可持續利用。

本文選取鄭州市主城區及東部新城區為研究對象,建立地下水熱耦合數值模擬模型,將地熱資源開采對地下水環境產生的影響進行深入研究,并為合理的開采回灌井提供設計依據。

1 地熱地質條件

1.1 地熱系統分區

本次研究區地熱類型主要劃分為2類,呈層狀分布的盆地型地熱及主要受斷裂構造控制呈帶狀分布地熱?；谘芯繀^構造特征,將研究區劃分為3個地熱區:鄭州斷階地熱區、中牟凹陷地熱區和嵩箕臺隆地熱區(圖1)。

圖1 地熱系統分區Fig.1 Geothermal system zoning map

1.2 地溫場特征

(1)地溫梯度分布規律。根據研究區地熱井調查資料,地溫梯度變化范圍2.54～4.87 ℃/hm,大部分地區地溫梯度2.5～3.5 ℃/hm,局部存在地溫異常。主城區平均地溫梯度3.07 ℃/hm,東部新城區平均地溫梯度3.27 ℃/hm。

(2)熱儲溫度分布規律。以計算所得新生界地溫梯度為基礎,結合不同地層埋深分別計算了埋深1 500、2 000 m處的地溫和新近系明化鎮和館陶組底板埋深的地溫。1 500 m埋深地溫變化范圍50～78 ℃。其中,鄭州斷階地熱區溫度在50～60 ℃,開封凹陷地熱區溫度在60～68 ℃,嵩箕臺隆地熱區溫度在55～78 ℃。2 000 m埋深地溫變化范圍60～94 ℃。其中,鄭州斷階地熱區溫度在60～75 ℃,開封凹陷地熱區溫度在75～85 ℃,嵩箕臺隆地熱區溫度在66～94 ℃。新近系明化鎮底板埋深的地溫整體從西向東北逐漸增加,變化范圍30～68 ℃。其中,鄭州斷階地熱區溫度在30～50 ℃,開封凹陷地熱區溫度在50～68 ℃。新近系明化鎮和館陶組底板埋深的地溫整體從西向東北逐漸增加,變化范圍50～100 ℃。其中,鄭州斷階地熱區的溫度在50～70 ℃,開封凹陷地熱區溫度在70～100 ℃。

1.3 熱儲特征及埋藏條件

(1)新近系明化鎮組熱儲層。新近系明化鎮組(N2m)熱儲層分布于工作區尖崗斷層以北大部地區,主要分布在鄭州斷階地熱區和中牟凹陷地熱區內。頂板埋深160～380 m。底板埋深自西南向東北逐漸加深,鄭州斷階底板埋深一般在400～1 200 m,中牟凹陷底板埋深一般在1 100～1 800 m。含水層以中細砂為主,共有10余層,下部微膠結,屬于半固結碎屑巖類孔隙裂隙含水層組,總厚度56～744 m,平均厚308 m。據區內鉆孔統計,砂層厚度比平均46%左右。該儲層大部分地區地熱井地熱流體單位產量大于50 m3/(d·m),為產流能力強區;鄭州市西北部石佛一帶—河南省經貿委一帶、鄭州工程機械廠—省送變電公司—鄭州市南郊五里堡村—香水皇宮假日酒店一帶產流能力中等,單位產量5～50 m3/(d·m);河南省華墾實業公司一帶地熱井地熱流體單位產量弱,小于5 m3/(d·m)。該儲層水溫一般為25～40 ℃,為溫水儲層。

(2)新近系館陶組熱儲層。新近系館陶組(N1g)熱儲層分布受老鴉陳斷層控制,主要分布在鄭州斷階和中牟凹陷內。其頂板埋深大于800 m,底板埋深自西南鄭州斷階向東北中牟凹陷逐漸加深,鄭州斷階底板埋深一般在800～2 000 m,中牟凹陷底板埋深一般在1 300～2 800 m。熱儲層巖性下段為棕紅、棕色半膠結泥巖與細中砂、中砂互層;中段為棕紅、棕黃色半膠結泥巖與灰黃、灰白、黃白色中砂、中粗砂互層;上段為灰綠、灰棕、棕紅色半膠結泥巖夾黃白色細砂、中砂,厚200～1 000 m。儲水介質為半膠結的細砂、中細砂、砂礫石,下部微膠結,屬于半固結碎屑巖類孔隙裂隙含水層組,分為8～10層,總厚度50～173 m,平均厚112 m。據區內鉆孔統計,砂層厚度比平均42%左右。地熱產流能力大部分地區為中等,地熱井地熱流體單位產量5～50 m3/(d·m)。在省老干部活動中心—鄭東新區馨悅苑小區一帶產流能落弱,地熱井地熱流體單位產量小于5 m3/(d·m);市區北部柳林村委會一帶產流能力強,地熱井地熱流體單位產量大于50 m3/(d·m)。

2 地下水熱耦合數值模擬

運用TOUGH2—EOS1模塊建立鄭州市主城區和東部新城區地下水熱耦合數值模擬模型,根據現狀條件下的地下水熱信息資料對模型進行擬合驗證,確保模型的可靠性[8-10],最后對模型重要參數進行了敏感性分析。

2.1 數值模型

(1)初始壓力場、溫度場。模型Ⅰ:模型設為穩定流,初始壓力場—由于TOUGH模型計算采用地下水流體壓力數據,則在計算過程中,根據初始時刻對應的鉆孔中的水位觀測資料,將地下水位換算位熱儲層壓力值為模型賦值壓力場。系統的初始壓力分布通常由重力平衡確定:①通過插值得出重力平衡的初始計算條件;②對定水頭網格塊設定fixed state作為定壓條件;③模擬長時間直至穩定,得到重力平衡下初始壓力分布。模型初始流場如圖2所示。

圖2 模型初始流場Fig.2 Initial flow field of model

初始溫度場—根據研究區地溫場特征,確定恒溫帶深度27 m,恒溫帶溫度17 ℃,地溫梯度根據地熱能賦存條件,參考研究區地溫梯度取3 ℃/hm,為增溫帶溫度場進行賦值,地層溫度計算如式(1)。

T1=T0+(S1-S0)×G/100

(1)

式中,T1為計算深度地溫;T0為恒溫帶溫度;S1為計算深度;S0為恒溫帶深度;G為地溫梯度。

模型Ⅱ:上述初始模型運行穩定,將運行結果作為下階段模型的初始條件。模型初始流場如圖3所示。

圖3 模型初始溫度場Fig.2 Initial heat field of model

(2)邊界條件。水平方向上,東、西邊界處理為流量邊界,其中西邊界為流入邊界,東邊界為流出邊界,利用鄭州市新近系熱儲層等水位線圖,計算出模擬區的水力梯度大約為1/1 000,流入流出量通過達西定律計算得到;南北邊界處理為隔水邊界。

2.2 參數選取及分區

(1)水文地質參數及熱物性參數。水文地質參數及熱儲物理性質參數包括:巖石密度、孔隙度、比熱和熱導率等。

本次工作根據各熱儲的埋藏分布和控熱構造分布特征,結合收集的試驗數據分析整理得到。

其中巖石密度、孔隙度參考鉆孔巖性取樣檢測報告,滲透率參考工作區鉆孔滲透試驗數據分析得到,研究區參數分區設置及參數值見表1、表2。

表1 研究區參數分層設置及參數值(熱儲Nm)Tab.1 Hierarchical setting and parameter value of research area(thermal storage Nm)

表2 研究區參數分層設置及參數值(熱儲Ng)Tab.2 Hierarchical setting and parameter value of research area(thermal storage Ng)

(2)大地熱流值。是地球內熱在地表唯一可以量測的物理量,比其他地熱參數更能確切地反映某個地區地溫場的特點。其計算公式為:

q=-100Kr(dT/dz)

(2)

式中,q為大地熱流,通常縮寫為HFU(Heat Flow Unit);Kr為巖石導熱率;dT/dz為地溫梯度。

2.3 模型識別驗證

2.3.1 地下水位識別驗證

本次模型選取收集到研究區部分觀測井平均水位和長期水位監測鉆孔G4、G6、G7及地下水環境監測站CR306的水位數據進行識別驗證。經模擬調參運行,擬合結果顯示見表3,觀測井的實測平均水位與模擬水位誤差符合地熱資源評價規范中要求,擬合結果較為理想,模擬結果可以反映地下水流場特征,可用于解釋地下水流動模式。

表3 模擬水位與實測水位對比Tab.3 Comparison between simulated water level and measured water level

2.3.2 地下水溫度場識別驗證

根據研究區地熱井溫度監測數據,本次模擬假設模擬期內各地熱井溫度保持不變。鉆孔溫度擬合曲線如圖4所示,誤差符合地熱資源評價相關規范的要求。研究區深層地溫場溫度隨熱儲層埋深增加而相應升高,模擬地下水溫度場符合實際情況。

圖4 鉆孔溫度實測、模擬結果對比曲線Fig.4 Comparison curve between measured and simulated borehole temperature

2.4 均衡分析

模型現狀開采條件下水均衡見表4。模型總補給量為38.1萬m3,總排泄項量為180.7萬m3,均衡差為-142.6萬m3。鄭州市現狀開采條件下地下熱水主要排泄項為人工開采,歷來多為飲用、洗浴等生活用水以及供暖期取暖用水,供暖井大部分雖配有回灌井,但受回灌量與回灌技術限制,地熱尾水回灌比例較小,研究區熱儲層地下水系統仍為負均衡狀態,地下水位有持續降低的風險。

表4 水均衡Tab.4 Water balance

3 采灌模擬分析

綜合鄭州市地熱資源發展規劃及研究區地質勘察相關資料,分別對鄭州市館陶組及明化鎮組熱儲層進行采灌方案設計并模擬分析不同方案對地下水位及溫度的影響規律,最后對模型重要參數進行了敏感性分析[11-14]。

3.1 館陶組模擬

3.1.1 館陶組模擬工況方案設計

由于本次模型較大,為了更具體、更清晰分析地下熱水抽回灌模擬的水位及溫度變化規律,以建立的模型為基礎,選取東部新城區館陶組熱儲層作為地熱井的采灌位置來設計不同模擬工況方案,小模型邊長為5 km×5 km,底板標高為-2 200 m,館陶組熱儲層開采位置為-1 300～ -2 200 m。以館陶組熱儲層在“一抽一灌”及“一抽兩灌”的不同采灌方式下,地熱井開采及回灌只發生在一個供暖周期內(供暖120 d),剩余時間用于恢復水位及含水層熱量,地熱井采灌系統設計工作年限為30年,開采量及回灌量為60 m3/h,回灌井的回灌溫度為15 ℃情況下,共設計模擬6種工況,見表5,分析采灌系統運行30年不發生熱突破的合理井間距及回灌方式,并分析不同工況條件對采灌井水位及溫度場的影響。

表5 模擬工況匯總Tab.5 Summary of simulated working conditions

3.1.2 館陶組模擬結果分析

(1)熱均衡分析。模型整體源匯項包含側向水流的補給與排泄以及開采井的開采與回灌井的回灌,由于模擬工況均為100%回灌模擬,而側向的補給與排泄量大致相等,故模型地下水流系統相對均衡。通過對模型熱量結果文件整理分析,總體補給熱量為2.03×1015J,側向排泄熱量僅為3.09×1012J,大地熱流為主要熱儲補給來源,根據相關文獻研究,當熱儲層深度越深,大地傳導熱流的補給越顯著,地熱井的溫度升高也就越明顯,所以溫度隨地熱井深度的增加而逐漸升高。開采井開采的熱量與模型側向排泄及頂部向周圍巖石傳遞熱量為主要熱量輸出渠道。

(2)“開采井、回灌井”“熱突破”模擬分析。館陶組熱儲層各工況的模擬情況如圖5所示(紅色為回灌井,藍色為開采井),各模擬工況供暖期末開采井溫度變化情況如圖6所示。在地熱井運行期受回灌井回灌溫度的影響,開采井溫度會出現一定程度降低,發生熱突破現象,開采井溫度變化幅度受采灌井系統運行時間、不同的回灌溫度以及研究區水文地質條件影響,結合本次研究內容以開采井的溫度下降 0.3 ℃作為形成熱突破的標準。由于熱對流擴散現象,等溫線主要分布在回灌井附近,沿地下水流向開采井方向擴展?！耙怀橐还唷惫r下,采灌井間距150 m時在24年左右發生熱突破,運行30年后開采井溫度下降約0.5 ℃,采灌井間距200、250 m時均未發生熱突破;“一抽兩灌”工況下,采灌井間距150 m時運行30年后開采井溫度下降約0.3 ℃,采灌井間距200、250 m時均未發生熱突破。

圖5 各工況條件下溫度影響范圍Fig.5 Temperature influence range under various working conditions

圖6 各工況供暖期末開采井溫度變化Fig.6 Temperature change of mining well at the end of heating period under various working conditions

3.1.3 采灌方案結果影響分析

根據模擬分析結果,進一步對井間距為150、200 m的模擬工況進行分析,對比其“一抽一灌”及“一抽兩灌”條件下采灌區的滲流場及溫度場變化情況,通過對比水位及溫度的差異來探討不同回灌方式及井間距對滲流場及溫度場的影響。

150、200 m井間距“一抽一灌”、“一抽兩灌”條件下供暖期末采灌區地下水位如圖7所示。由圖7可知,在采灌方式一致時,隨著井間距增大,熱儲層供暖期末回灌井處水位呈現上升的趨勢,開采井中心處的水位降深及水位漏斗面積增大。在井間距一致時,“一抽兩灌”相較于“一抽一灌”條件下,熱儲層供暖期末回灌井與開采井中心處的水位及漏斗面積影響呈現減小的趨勢。

圖7 館陶組供暖期末采灌區地下水位Fig.7 Groundwater level in the irrigation area at the end of heating period of Guantao Group

綜上分析可知,本次模擬方案的地熱井開采及回灌只發生在一個供暖周期內(供暖120 d),地熱井采灌系統設計工作年限為30年,地熱井開采量及回灌量為60 m3/h,回灌井回灌溫度為15 ℃,在防止開采井發生熱突破的前提下,館陶組熱儲層“一抽一灌”工況方案采灌井的合理井間距的下限為200 m,“一抽兩灌”工況方案采灌井合理井間距的下限為150 m。

3.2 明化鎮組模擬

3.2.1 明化鎮組模擬工況方案設計

選取主城區明化鎮組熱儲層作為地熱井的采灌位置來設計不同模擬工況方案,在模型回灌試驗模擬中對采灌井位置處進行了網格加密,小模型邊長為4 km×4 km,底板標高-620 m,館陶組熱儲層開采位置為-200～ -600 m。以館陶組熱儲層在“一抽一灌”及“一抽兩灌”的不同采灌方式下,地熱井開采及回灌僅在供暖期內進行(供暖時間為120 d),剩余時間用于恢復地熱井的水位及含水層熱量,地熱井采灌系統設計工作年限為30年,開采量及回灌量均為60 m3/h,回灌井的回灌溫度為15 ℃,設計不同模擬方案,分析采灌系統運行30年不發生熱突破的合理井間距及回灌方式,并分析不同工況條件對采灌井水位及溫度場的影響。

3.2.2 明化鎮組模擬結果分析

(1)采灌井“熱突破”模擬分析。本次研究明化鎮組熱儲層模擬以開采井的溫度下降 0.3 ℃作為形成熱突破的標準。“一抽一灌”工況下,采灌井間距150 m時在22年左右發生熱突破,運行30年后開采井溫度下降約0.9 ℃,采灌井間距200 m運行30年后開采井溫度下降約0.16 ℃,采灌井間距250 m運行30年后開采井溫度下降約0.03 ℃,均未發生熱突破;“一抽兩灌”工況下,采灌井間距150 m時運行30年后開采井溫度下降約0.35 ℃,采灌井間距200 m運行30年后開采井溫度下降約0.05 ℃,采灌井間距250 m運行30年后開采井溫度下降約0.02 ℃,均未發生熱突破。

(2)采灌方案結果影響分析。將不同模擬工況進行研究分析,并對比“一抽一灌”及“一抽兩灌”條件下采灌區的流場及溫度場變化情況,通過討論分析水位及溫度的差異進而研究不同回灌方式及井間距對流場及溫度場的影響。供暖期末采灌區地下水位如圖8所示。

圖8 明化鎮組供暖期末采灌區地下水位Fig.8 Groundwater level in the irrigation area at the end of heating period of Minghua Town Group

從圖8可以看出,明化鎮組采灌模擬與館陶組采灌模擬水位變化規律一致,隨著井間距增大,熱儲層供暖期末回灌井處水位呈現上升的趨勢,開采井中心處的水位降深及漏斗面積增大。在井間距一致時,“一抽兩灌”相較于“一抽一灌”條件下,熱儲層供暖期末回灌井水位與開采井中心處的水位降落漏斗面積影響呈現減小的趨勢,開采井發生熱突破風險也相應減小。由于明化鎮組熱儲層滲透率略高于館陶組熱儲層,因此明化鎮組水位變化大于館陶組。

綜上分析可知,明化鎮組熱儲層在防止開采井發生熱突破的前提下,“一抽一灌”工況方案采灌井的合理井間距的下限為250 m,“一抽兩灌”工況方案采灌井合理井間距的下限為200 m,在實際工程中,選用“一抽兩灌”開采方式可有效減少開采井中水位降深,減小降落漏斗面積,并且對地下水位及地下溫度場影響更小。

3.3 參數敏感性分析

3.3.1 敏感性分析方法

為了研究各參數對含水層溫度場、流場以及最佳采灌方案的影響程度,本節在前文地下水熱耦合模型的基礎上,以井間距200 m、“一抽一灌”的采灌方案為例,選取滲透率、巖石熱傳導系數以及不同回灌溫度作為研究參數,以采灌井水位與開采井溫度作為本次敏感性分析的模型輸出結果進行參數敏感性分析。敏感度指數由式(3)確定:

(3)

式中,L為敏感度指數;ak為目標參數;m為分析組數;yi為分析結果。

3.3.2 敏感性分析結果

(1)滲透率(k)及巖石熱傳導系數(λ)。各參數增大50%及減小50%情況下的溫度場影響范圍如圖9所示。由圖9可知,滲透率及巖石熱傳導系數的變化引起的采灌井整體溫度影響范圍變化不大;其中,巖石熱傳導系數減小50%,模型運行30年后,回灌井處的圓形低溫區面積有所增加,溫度影響范圍增大,開采井溫度較參數不變時下降約0.035 ℃,巖石熱傳導系數增加50%時,模型運行30年后,回灌井處圓形低溫區面積也相應減小,開采井溫度較參數不變時上升約0.02 ℃;而滲透率的變化對采灌井的溫度無明顯影響。

圖9 參數不同變幅下回灌溫度影響范圍Fig.9 Influence range of reinjection temperature under different parameter amplitudes

各參數不同變幅情況下采灌井水位統計見表6。由表6可知,巖石熱傳導系數對采灌區的水位影響較小,而滲透率改變造成采灌井水位有一定變幅。

表6 各參數不同變幅情況下采灌井中心水位Tab.6 Central water level of production and irrigation well under different amplitude of parameters

滲透率減小50%時,供暖期末回灌井中心水位較參數不變時上升1 m,水位上升區面積也有所增大,開采井中心水位較參數不變時降低0.5 m,且水位降落漏斗面積也相應增大;滲透率增加50%時,供暖期末回灌井中心水位較參數不變時降低0.34 m,水位上升面積也有所減小,開采井中心水位較參數不變時水位上升0.15 m,水位降落漏斗面積相應減小。

將不同滲透率K條件下采灌井水位變化展示如圖10所示,由此分析可知隨著滲透率的增大,開采井水位下降趨勢逐漸增加,回灌井水位上升面積逐漸減小。

圖10 供暖期末不同滲透率下采灌井間剖面線水位對比Fig.10 Comparison of profile water level between production and irrigation wells under different permeability at the end of heating period

(2)回灌溫度。在實際工程中,地熱水回灌溫度根據地熱水利用情況以及不同季節溫度會有所不同,確定不同的回灌溫度對采灌系統影響尤為重要,常見地熱尾水回灌溫度在10～50 ℃,冬季回灌溫度低,夏季回灌溫度高,因此模擬選取井間距200 m“一抽一灌”模擬工況,將模型的回灌溫度由初始的15 ℃分別調整設置為30、45 ℃進行模擬,其余參數保持不變,分析得出不同回灌溫度對采灌井的水位、溫度場的影響范圍。不同回灌溫度下回灌井溫度影響范圍如圖11所示。

圖11 不同回灌溫度下回灌井溫度影響范圍Fig.11 Influence range of reinjection well temperature under different reinjection temperatures

在不同回灌溫度下,分別在回灌井處形成以15、30、45 ℃為中心的圓形低溫回灌區,隨著回灌溫度的增加,中部低溫區影響范圍減小,200 m井間距范圍、3種回灌溫度條件下均未發生熱突破,回灌溫度15 ℃與30 ℃時開采井溫度幾乎無變化,回灌溫度45 ℃時,開采井溫度略微升高。這表明,回灌溫度越高,越不容易造成抽水井發生熱突破,因此所需的井間距也相應越小,原因在于,回灌水溫度越高,同時經過熱儲層圍巖的熱補給,回灌水的溫度上升就相應越快,低溫回灌水對開采井的影響時間及范圍也就越小。

同時,對3種不同回灌溫度條件下的模擬水位數據進行了分析,如圖12所示。

圖12 供暖期末不同回灌溫度下采灌井間剖面線水位對比Fig.12 Comparison diagram of profile line water level between production and irrigation wells at different reinjection temperatures at the end of heating period

隨著回灌水溫度的升高,開采井水位基本無變化,回灌井水位略有上升,但變化幅度隨溫度升高而減小,原因在于回灌水溫度越低導致周圍含水層溫度降低,從而影響地下水的粘滯系數及滲透系數,回灌水溫度越高,回灌井附近滲透系數越大,因此水位上升幅度也越少。

通過將滲透率及巖石熱傳導系數增大或減小50%進行模擬分析得出敏感度指數計算見表7。

表7 各參數不同變幅情況下敏感度指數Tab.7 Sensitivity index under different amplitude of each parameter

滲透率的敏感度指數大于巖石熱傳導系數,回灌井受兩種參數變化的影響更大。采灌區地下水位對滲透率變化比巖石熱傳導系數變化更為敏感,而采灌區溫度場對巖石熱傳導系數變化比滲透率變化更為敏感。采灌井系統對回灌水溫度變化的敏感性較小,受回灌水溫度變化影響僅限于回灌井附近的低溫區范圍及水位。

4 結語

(1)運用以TOUGH2為核心的PetraSim軟件建立鄭州市主城區和東部新城區地下水熱耦合數值模型,取研究區水位監測點的數據以及研究區流場溫度場進行模型識別驗證。擬合結果較為理想,模擬結果可以反映地下水流場特征,流場及溫度場與實際情況相符,可用于解釋地下水流動模式。

(2)分別對研究區明化鎮組及館陶組熱儲層設計不同采灌方案進行模擬,結果表明在采灌方式一致時,隨著井間距增大,熱儲層供暖期末回灌井處水位呈現上升的趨勢,開采井中心處的水位降深及水位漏斗面積增大。在井間距一致時,“一抽兩灌”相較于“一抽一灌”條件下,熱儲層供暖期末回灌井與開采井中心處的水位及漏斗面積影響呈現減小的趨勢,開采井發生熱突破風險也相應減小。明化鎮組熱儲層相較于館陶組熱儲層滲透率及孔隙度有所不同,在合理井間距布置方面略有差異,總之應用“一抽兩灌”采灌方式比“一抽一灌”方式對地下水位及地下溫度場影響小。

(3)運用局部分析法的因子變換法對模型館陶組熱儲層滲透率、巖石熱傳導系數以及不同回灌溫度進行敏感性分析,結果表明,滲透率的敏感度指數大于巖石熱傳導系數,其中當巖石熱傳導系數減小50%,開采井溫度下降約0.035 ℃,巖石熱傳導系數增加50%時,開采井溫度上升約0.02 ℃。當滲透率減小50%時,供暖期末回灌井中心水位上升1 m,開采井中心水位降低0.5 m,滲透率增加50%時,供暖期末回灌井中心水位降低0.34 m,開采井中心水位上升0.15 m。此外,采灌井系統對回灌水溫度變化的敏感性較小,隨著回灌溫度的增加,回灌井中部低溫影響范圍減小,開采井水位基本無變化,回灌井水位略有上升。