1.2.2 地热尾水回灌研究发展趋势
1.开采井—回灌井井间距研究
开采井—回灌井井间距合理是地热尾水回灌工程成功的关键。从回灌量角度考虑，两井的间距越小，越有利于回灌；但从防止热突破现象发生的角度考虑，两井的间距越大越好。
地热回灌是通过一定的压力差，将外界水注入热储中。根据其运动机理的不同，可分为以下三大类。
第一类，当地下水径流条件较好时，注入热储中的水符合地下水渗流运动规律中的达西（Darcy）定律，即
式中，v为回灌水渗流速度，m/d；K为热储渗透系数，m/d；I为回灌时井周水力坡度，无量纲。热储的回灌能力受热储渗透系数及回灌水力坡度的控制。
第二类，当地下水基本上处于静止状态（径流条件极差）时，注入热储中的水不符合达西定律，而是热储中地热水在回灌压力作用下压缩，从而为注入的水提供储水空间，即
式中，ΔV为回灌压力下热储的体积压缩量，m3；Δp为回灌压力，MPa；V为受回灌压力影响的热储体积，m3；E为热储的平均体积压缩模量，MPa-1。
第三类，介于第一类与第二类之间，同时受两种机理的作用。(https://www.daowen.com)
由于沉积盆地砂岩热储中地热水在天然状态下基本上处于静止状态，当开采井离回灌井很远时，回灌水在热储中的运动偏第二类情况，又由于热储的体积压缩模量大，增大回灌量所需要的压力也大。当回灌井处于开采井的影响范围边界附近时，在抽水与回灌两者在热储中造成的压力差的作用下，回灌水在热储中的运动属于第三类情况，且随着两井间距的减小，渗流作用逐渐占主导地位。渗流所需的压力差要远小于热储中地热水的压缩所需要的压力差。因此，增大回灌量的最佳措施是合理地布置开采井—回灌井井间距，促使开采井与回灌井之间形成水力循环。
2.砂岩热储回灌堵塞机理研究
砂岩热储相对基岩裂隙热储而言，其回灌难度要大得多。其中回灌量随时间衰减迅速是造成回灌工程失败的主要原因。国内外学者针对回灌过程中砂岩热储回灌率衰减问题展开了深入研究。Pierre Ungemach 将砂岩热储回灌过程中回灌井与热储的损伤原因归结为回灌水与热储流体不匹配、微生物的作用、砂岩的水敏性、悬浮物和细颗粒在热储中的迁移、气体堵塞、空气进入、存在不匹配的化学添加剂或阻垢剂、温度与压力等热动力条件改变、回灌速率慢及洗井不彻底等11个方面，此外，详细分析了造成回灌堵塞的细颗粒的种类及来源。其他学者也对回灌过程中热储孔隙度减小、渗透性能降低的原因展开了深入研究。
3.回灌井钻完井技术研究
赵苏民等总结了天津地区多年的回灌试验研究成果，对比了12眼砂岩热储回灌井（其中9眼为射孔成井工艺，3眼为填砾成井工艺）的回灌效果，得出了射孔成井工艺的回灌效果明显高于填砾成井工艺的结论。赵季初等对比分析了回灌条件下裸孔胶皮伞、射孔及填砾三种成井工艺细颗粒物的运移规律，认为填砾成井工艺是砂岩热储回灌井的最佳成井工艺。康凤新等基于山东省德州市平原县回灌试验的成功经验，认为大口径填砾是鲁北平原区成岩性较差的馆陶组热储回灌井的最佳成井工艺。
4.回灌系统设计研究
林黎等强调了地面回灌系统的设计对砂岩热储回灌成功的重要作用。回灌工程设施一般包括回灌井、开采井、回灌管路、过滤设备和监测设备等，回灌管路的铺设应密闭连接，防止空气进入。过滤设备有除砂器、粗效过滤器、精效过滤器、压力计和温度表等，主要作用是滤除地热尾水中的细小颗粒及气体，防止回灌井堵塞。
回灌设备中除砂器和过滤器对水中的细小砂粒、悬浮物及微生物的过滤起到至关重要的作用。因此，选取与热储层岩性粒径、孔隙特征相对应的过滤精度可有效避免回灌中堵塞的发生。
回灌系统需要进行定期的维护保养，保持设备的工作效率。其维护项主要包括回灌井、回灌管道、除砂器、粗效过滤器、精效过滤器等。
砂岩热储工程技术的关键是对地热供暖尾水进行回灌处理。地热供暖尾水回灌既是防止地热开发对环境造成不良影响的必要措施，也是维持热储压力、提高热资源采收率的关键技术。为实现砂岩热储工程科学、高效地建设，应重点从开采井—回灌井井间距、砂岩热储回灌堵塞防治、回灌井钻完井技术、回灌系统四个方面进行设计。
[1] total dissolved solids，表示总溶解固体。
[2] 60目=0.3mm。
