3.2.2 合理采灌井距影响因素
合理采灌井距影响因素较多，而且较为复杂，主要有回灌目标热储层的渗透率、孔隙度、热储层厚度等热储条件，以及地温场、回灌量、回灌尾水温度、回灌时间等控制因素。地热回灌中回灌井的位置要根据热储的性质、地热水的运移特点和补给方向，以及开采井所在部位等因素来考虑，与开采井的距离要适中，在不产生热突破的情况下，尽量减少长距离输水管道的铺设，控制经济成本。
1.热储条件的影响
热储的岩性、厚度及空间分布特征对合理采灌井距的影响显著，主要反映在热储的渗透性能上。参照承压水抽水试验影响半径计算的经验公式：
式中，R为影响半径，m；S为回灌水位上升高度，m；K为热储的渗透系数，m/d。
回灌的影响半径与热储渗透系数的平方根成正比，即热储渗透系数越大，回灌的影响范围越大，合理采灌井距也就越大。
热储的渗透系数的大小主要受热储岩性与热储孔隙度的控制，Kozeny等针对多孔介质提出半经验半理论计算公式：
式中，K为热储的渗透系数；n为热储的孔隙度；Def为热储的有效粒径，即粒径分布曲线上小于该粒径的土质量占土总质量的10%的粒径。
由式3-4可知，热储的渗透性能与热储的孔隙度成正比，与热储有效粒径的平方成正比，即热储孔隙度越大、岩性颗粒越粗，热储的渗透性能越强。
2.地温场的影响
一般情况下，地温场是不均一的，许多因素都直接或间接地影响着地温场的分布。影响地温场的主要因素包括大地构造性质、基底起伏、岩性、褶皱、断层、地下水活动等（常娟，2013）。而在地热尾水回灌过程中，回灌水温度及回灌水量对回灌场地的地温场起到至关重要的作用。
德州市砂岩热储回灌示范工程经历1～2个供暖季的地热尾水回灌试验，采灌井距为180～500m时，回灌的低温地热尾水未对地热开采井水温产生影响。但回灌造成了回灌井热储层段温度的明显降低，如砂岩热储地热尾水回灌示范基地回灌井的温度经1个供暖季未恢复到回灌前的46.3℃，降低了6.07℃，降低幅度达到13.1%。(https://www.daowen.com)
在不考虑地热尾水回灌过程中的热交换和地下水径流，视地热尾水回灌是将回灌量填充到以回灌井为中心的圆柱体热储层中，取代了此部分原来的热水，原来热储层的地热水被尾水挤压向外扩散流动的情况下，尾水（冷水）场半径R′可按式3-5计算。
式中，R′为尾水场（冷水场）半径，m；Q为平均稳定回灌量，m3/h；t为回灌时间，h；M为回灌热储层厚度（取滤水管总长或测井取水层总长的最小值），m；ϕ为此回灌热储层平均孔隙度。
砂岩热储地热尾水回灌示范基地回灌量为54.84m3/h，回灌时间为115d，回灌热储层厚度为176m，回灌热储层平均孔隙度为0.32，故通过计算得到，一个供暖季结束后，地热尾水半径为29.3m。
由此可以看出，回灌井在供暖季接受地热尾水回灌后，地热尾水在回灌井周围形成一个冷水场，回灌井的水温回升直至恢复至热储层温度时所需的时间较长。同时，回灌井周围形成的冷水场的冷锋面扩散到地热开采井所需的时间也较长。
由于温度场的研究处于起步阶段，且回灌持续时间较短（多为2a左右），目前尚未有成熟的研究，有待进一步研究。
3.开采量与回灌量的影响
开采量与回灌量对合理井距的影响显著，在同层对井开采回灌模式下，开采导致的热储水位降计算公式为
式中，Q为开采量，m3/d；R为影响半径，m；rw为井半径，m；M为热储厚度，m；sw为抽水引起的水位降，m；K为热储渗透系数，m/d。
回灌可以看成是抽水的逆过程，由其引发的热储水位升幅可用式3-6计算。由此可见，回灌引起的热储水位升高或抽水引起的水位下降与回灌井的回灌量或开采井的抽水量呈线性相关关系。
在对井开采回灌模式下，回灌水由回灌井经热储层向开采井渗流过程中，与热储岩体发生热交换，根据热量均衡原理，回灌量越大，回灌水温度升至热储温度时需要吸收的热量越大，回灌影响的范围越大，合理井距也就越大。根据达西定律，回灌水在热储中的渗流速度计算公式为
式中，ΔH为开采井与回灌井之间的水位差，m；L为开采井与回灌井间距，m。
以回灌水在热储中的渗透时间作为回灌水与热储岩石热交换的衡量参数，则t=L2/（KΔH），由于ΔH与开采回灌量呈线性相关，若将t看成常数，可推导出合理井距与开采回灌的平方根成正比。
