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摘要：在我國當前的油田開發中，已經開始逐漸重視油田區域的地熱資源利用，在地熱工程的設計過程中，通常涉及水文地質勘探過程?；趯τ吞锼牡刭|勘探技術的了解與研究，本文提出了油田水文地質勘探措施，并在此基礎上對地熱工程進行設計，讓地熱資源能夠被合理有效應用。
關鍵詞：油田；水文地質勘探；地熱工程
油田地區通常含有豐富的地熱資源，通過對這些地熱資源的利用能夠有效降低我國的碳排放量。另外在地熱工程的建設施工和建設過程中，可以利用現有的廢棄礦井進行工程建設，極大降低了工程的建設成本，但是由于油田的水溫地質會對地熱工程的實際運行情況造成重大影響，所以在工程設計和工程建設中，需要進行水文地質勘探，使地熱工程能夠合理運行。
1油田水文地質勘探
在地熱工程中，水溫地質勘探的最終目的為確定該區域內是否含有熱源，通常情況，地下是否含有熱源可以通過以下地表資源體現，最常見的為溫泉，所以在水溫地質勘探中，一個重要探究對象為查找周邊的溫泉分布情況。在水文地質勘探中，首先需要對油田地區的地質情況進行調查，并在該過程中繪制勘探地圖，在繪制過程中需要按照油田區域確定比例尺，常用的為1:1000到1:10000。其次為水文取樣和測試，該過程需要嚴格保證儀器精度滿足相關要求，通常測量誤差要求不高于0.1℃。最后使用物探方法，可應用對稱四級電測法確定熱源深度。另外在該過程中，也需要對地下水的分布情況進行研究，由于地下水分布受到斷層、地下涵洞的嚴重影響，可采用超聲波探測技術等確定地下水的流動和分布情況，同時將地下水的分布情況與各類廢棄礦井進行有效聯系，為后續的廢棄礦井應用打下基礎。需要注意的是，在水文地質勘探中，需要排除太陽熱量對水溫的影響，所以需要在夜間2點到3點進行水體采樣和測量，另外需要探究地下水的補充水源[1]。
2油田地熱工程設計
2.1熱源運行情況探究
在油田地熱工程的設計過程，首先需要確定為熱源的運行情況，運行情況中包括熱源總量和熱水的穩定性。由于很多油田中含有廢棄礦井，可以應用這些礦井進行熱源參數探測，在該過程中，將廢棄礦井進行鉆探，增加礦井直徑和深度，之后對該熱井中的熱水溫度、含油量、單位時間出水量等方面進行測試，當能夠滿足熱源使用條件后再進行大規模工程建設[2]。例如在某油田地熱工程的設計過程中，對某廢棄礦井進行處理后，連續3天對在礦井的動液面200-310m處進行抽水，抽水時間為每天的8:00-10:00和20:00-22:00，在抽水過程中的固定時間段進行水溫測量，在每個抽水時間段內進行水溫測試6次，第一天每次抽水水溫為20℃、26℃、35℃、42℃、51℃和59℃，第一天總抽水量為170方，后兩天情況相似。另外還對動液面270-120m水層進行抽水測試，發現水溫普遍高于200-310m動液面，但是水體中雜質較高。通過對水體各項參數的探究，發現該熱源的溫度參數滿足工業應用要求，同時出水量也能滿足相關要求，所以可在該區域進行地熱工程設計。
2.2熱源水質探究
在地熱工程的設計過程中，需要對地下水質進行分析，防止由于水質太差加快各類設備的損耗速度。對于熱井來說，不同深度的水質有較大差別，依舊以上文提到的油田為例，通過對水質的測試可以明顯發現，動液面200-310m時水質優于另一動液面。在動液面270-120m參數下，第41抽開始出砂嚴重，砂石質地為粉質-細質砂巖，并且砂礫直徑分布均勻。在后續的抽水過程中，這種現象依然存在，可以確定該動液面的水質較差。但是也可以發現，在40抽之前，水質能夠滿足設備的運行要求，并且該動液面水溫較高，有較高的利用價值。所以在地熱工程的設計過程中，可以合理設置水質監測系統，當發現該區域的水質不能滿足設備的運行要求或者會對設備造成損壞時，停開該部分設備，實現對設備的有效保護。
2.3熱井參數設計
在熱井的設計和建設時，需要保證熱井布局的合理性，熱井的結構主要包括泵室、水泵、動液面監測設備。另外在油田地熱工程的建設中，可以在廢棄油井的基礎上進行建設，但是油井的深度通常低于熱源至地面深度，為了降低建設成本，可在現有基礎上采用小直徑鉆探設備將礦井加深，對于礦井中的變節處，可將其處理為泵室，而在熱井上部參數設計時，需要按照熱水的應用量進行設計，在該過程中，需要結合水泵功率等參數進行尺寸設計。以上文油田的熱井設計為例，通過研究發現動液面270-120m時溫度更高，但是需要保證抽水量在一定范圍內，水質較好的動液面為200-310m，所以在最終設計中，確定泵室距離地面深度為302m，水泵下部距離地面深度為232m，地熱潛水泵長度2m。另外在該部分的設計中，還需要對抽水管道進行確定，考慮到水泵功率和流量等因素，最終選用4″管道，另外還設計地上部分管道參數確定，需要根據實際應用情況進行合理設計。
2.4自動監測系統設計
自動監控系統的監測內容設計多個系統，其中最重要的為對水泵系統進行監測，監測內容包括兩個方面，其一為熱井中水面高度，保證水井中的液面能夠沒過潛水泵。其二為水質監測，但是由于水質與水體深度有較強的關聯，可以將這兩個監測內容合并。另外要使地熱工程能夠更好的投入使用，需要在工程中建設自動控制系統，根據井內環境控制系統的運行情況，在就要求還需要在監測系統中設置壓力測量設施，對各熱井的回水壓力、回灌壓力進行測量，同時也需要在相應的測點上設置流量測點，實現對地熱工程運行情況的有效監測和控制。
3結論
綜上所述，在地熱工程的設計過程中，需要先進行水文地質勘探，勘探過程中首先要進行油田周邊地質調查，其次對地下熱源分布等情況進行探究，并且要對該區域熱源的運行情況進行分析。在該工程的具體設計中，設計內容包括熱井參數和自動控制系統，需要根據水文地質的勘測進行工程的合理設計。
參考文獻：
[1]劉運濤.水文地質調查在地熱資源勘查中的應用——以欒川縣廟子鄉為例[J].低碳世界,2017(05):52-53.
[2]竇建國.江蘇油田Z3站地熱工程的開發與應用[J].農業工程技術(新能源產業),2009(01):18-21.
作者:李賡 單位:遼河油田供水公司
