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同量回灌高效水地源热泵系统多点加压设计施工方法
发布时间:2025-08-27

     目前实现高效水地源热泵系统的同量回灌(即抽水量与回灌量基本一致)的主要方式有同井回灌和异井回灌两大种类,每大种类具体的技术实现各有不同。

水源热泵同量回灌方式.jpg

      通过尚佰特对市场调研分享,目前其中市场出现的多点加压等量回灌方式已实践多年,其方法是在中深层砂岩热储里面打分支井,公用一个竖井多点加压回灌设计施工。一般的砂岩热储孔隙细小回灌阻力大,必须要把回灌井渗水面积增加到取水井渗水面积几倍才能等量轻松回灌。中深层地热井打得深打井费用高,不可能在地面上设计施工很多回灌井,既要保证井水等量轻松回灌,又要节省打井费用,唯一办法就是学习中石油为了提高油气产量在岩层里面打分支井。砂岩热储固化条件较好就在目标回灌层里面打1~2支长一点的水平井,砂岩热储固化条件不好就在目标回灌层里面打3~4支短一点的斜井。目标回灌层里面都是有效渗水面积,打一支100多米长的分支井就能抵到一个1000~2000米深的竖井渗水面积,是最省钱的办法。


      多点加压等量回灌的回灌量与地下含水层孔隙率和渗透系数成正比,也与回灌压力和回灌井渗水面积成正比,与回灌阻力成反比。地下含水层孔隙率是天然形成的不能人为改变,所以可以通过:一是实行封闭式加压回灌,提高回灌压力增加回灌量。二是增加回灌井渗水面积,降低回灌阻力增加回灌量。让回灌压力大于取水压力克服回灌阻力才能等量回灌。 


      高效水地源热泵系统在回灌阻力方面,地下含水层孔隙率越大渗透系数越大,回灌阻力越小,反之回灌阻力越大。在岩隙裂隙热储里面回灌阻力小,只要让回灌压力稍微大于取水压力就能等量回灌,在孔隙率20~25%的砂岩热储里面回灌,必须要让回灌压力大于自然取水压力4~5倍才能等量回灌。不能完全依靠提高回灌压力增加回灌量,提高回灌压力就要增加水泵扬程功率。也不能完全依靠增加回灌井渗水面积降低回灌阻力增加回灌量,增加回灌井渗水面积就要多打回灌井,多打回灌井就要增加造价,必须根据现场情况合理平衡回灌压力与回灌井渗水面积互补关系。实践经验证明,针对地下含水层不同孔隙率制定了等量回灌倍数条件参数,根据取水井里自然取水压力和回灌井里自然回灌压力提供了加压回灌压力和回灌井渗水面积相关的数据,可实现井水等量轻松回灌。