얕은 지열 탐사 기술

양욱동 조복상

(중국 지질 조사국 수문 지질 공학 지질 기술 방법 연구소)

요약: 지구는 거대한 에너지 보고로, 매일 지구 내부에서 지표면으로 옮겨가는 열량은 전 인류가 하루에 사용하는 에너지의 2.45 배에 해당한다. 특히 지구 기후변화, 환경오염, 사회적 지속가능한 발전에 대한 관심이 높아지면서 지원 열펌프 기술이 성숙함에 따라 저온저층 지열 에너지가 재생 가능한 청정에너지로 주목받고 있다. 그 개발과 활용을 위한 기술 지지로서 탐사 기술은 시급히 해결되어야 한다. 이 기사에서는 관련 문제와 경험에 대해서만 설명합니다.

1 얕은 지열 개발 현황

지구는 거대한 에너지 저장소이다. 지구에 들어갈수록 온도가 높아진다. 매일 지구 내부에서 지표로 이동하는 열량은 전 인류가 하루에 사용하는 에너지의 2.45 배에 해당한다. 지구 내부에 저장된 이런 에너지는 사실 화석 연료보다 더 풍부하다. 특히 지구 기후변화, 환경오염, 사회적 지속가능성에 대한 관심이 높아지면서 지열은 재생가능한 청정에너지로 주목받고 있다.

얕은 지열 에너지는 지열 에너지의 일부이다. 개발 이용 가치가 있는 지열은 지층 항온대에서 200 미터 이하이며, 일반 온도는 약 65438 05 C 이다. 그것의 개발과 활용은 지열 열 펌프 기술의 발전과 불가분의 관계에 있다.

1..1해외에서의 적용 현황

19 12 년 스위스 Zoelly 는 먼저 얕은 지열 에너지를 열펌프 시스템의 저온 열원으로 활용하는 개념을 제시하고 특허를 출원하여 지원 열펌프 시스템의 출현을 표시했다. Zoelly 의 특허 기술은 1948 까지, 특히 미국과 유럽 국가들에서 사람들의 보편적인 관심을 불러일으켰다. 1974 이후 에너지 위기와 환경 문제가 심각해짐에 따라 저온 지열을 에너지로 하는 지열 열 펌프 시스템 연구에 대한 관심이 높아지고 있다.

지열 열 펌프의 응용은 미국에서 가장 강하다. 1990, 1995 및 2000 년의 지열 직접 이용에서 지열 열 펌프가 차지하는 비중은 약 59% 로 매우 안정적이며 연평균 약 7.7% 증가했습니다. 1997 년 설치 12kW 지열 열 펌프 4 만대, 2000 년 40 만대 안팎에 달했다. 20 10 년 총 설치 기반은10.50,000 에 이를 것으로 예상됩니다. 현재, 지원 열펌프는 미국에서 학교와 오피스텔에 많이 쓰인다. 약 600 개 학교에 지열 열 펌프가 설치되어 있는데, 주로 중서부 지역에 있다.

유럽에서 지열 열 펌프의 응용은 주로 스웨덴, 오스트리아, 스위스, 독일과 같은 북유럽 국가들에 집중되어 있다. 지원 열펌프의 이용은 1950 년대에 절정에 이르렀지만, 가격이 비싸서 더 이상 발전하지 못했다. 석유 위기 이후 유럽의 일부 국가들은 이미 5 차례의 대형 지원 열펌프 국제 학술회의를 조직하여 30 여 개의 지원 열펌프 프로젝트를 연구했다. 미국과 달리 유럽은 얕은 지열 자원을 주로 활용하고 지하 토양 (깊이가 400m 미만) 에 묻힌 지열 열 펌프를 코일로 사용하며, 주로 실내 바닥 복사 난방 및 생활온수 공급에 쓰인다. 1999 통계에 따르면 가정용 난방 설비에서 지열 열 펌프의 비율은 스위스는 96%, 오스트리아는 38%, 덴마크는 27% 로 1996 보다 훨씬 높다.

1.2 국내 적용 현황

우리나라는 열펌프 방면에서 좋은 과학 연구 성과와 응용 기초를 가지고 있다. 일찍이 1950 년대에 천진대는 국내에서 열펌프 연구를 벌였다. 80 년대 말 이후 국내 고교들은 지원 열펌프를 연구하기 시작했다. 200 1 닝보에서 열린 전국 열펌프와 에어컨 기술 교류회와 2002 년 베이징에서 열린 국제열펌프 대회에서 국내외 인사들이 중국의 발전 잠재력이 큰 대형 시장에 주목하기 시작했다. 최근 몇 년 동안 중국은 지열 열 펌프의 응용 연구를 강화했으며, 산둥 풀다, 베이징 중과에너지, 심양 동우 등과 같은 지열 열 펌프 장치를 10 여 개 업체가 자체 개발하여 생산했습니다. 또한 일부 유명한 외국 회사들은 중국에 영업부서를 설립하고 베이징, 천진, 광저우, 충칭, 산둥, 하남, 호남, 랴오닝, Xi, 헤이룽장, 허베이에 프로젝트를 설립했다. 현재 우리나라에는 100 개 이상의 지열 열 펌프 프로젝트, 난방/에어컨 면적 100 만 m2 가 있습니다. 이 프로젝트들은 거의 지하수를 열원으로 하는 수원 열 펌프 시스템이다. 지하매관지원 열펌프 시스템은 현재 산둥, 천진, 호남, 허베이, 길림 등에서만 시범을 보여 예비 효과를 거두었다.

2 얕은 지열 에너지 개발의 수질 학적 분류

얕은 지열 에너지가 이용하는 수층 매체의 유형, 특성 및 매장 분포에 따라 얕은 지열 에너지의 수문 지질 유형을 나누었다. 기존의 관련 탐사 규범과 함께 지열 개발의 수문 지질 유형은 기본적으로 네 가지로 나눌 수 있다: 16 형. 네 가지 주요 범주는 다공수, 용암수, 균열수, 특수수입니다. 식별할 각종 유형 및 수문 지질 문제는 표 1 에 나와 있습니다.

표 1 수문 지질 탐사원 유형 및 식별할 주요 수문 지질 문제

계속됨

3 얕은 지열 탐사 기술

얕은 층 지열 탐사 과정에서 전통적인 수문 지질 탐사 방법을 계승하고 발전시키는 동시에, 동시에 새로운 이론, 기술 및 방법을 얕은 층 지열 탐사에 지속적으로 적용하였다. 위성 영상 항공 측량, 항공 촬영, 지구 탐사, 지구 탐사, 지질 시추에 이르기까지 전방위적인 입체 탐사 체계가 형성되어 경제 발전, 지질 선행의 전략적 요구 사항을 충족시켰다. 얕은 층 지열 탐사는 다음과 같은 최적화 원칙을 따라야 한다. 데이터 수집-지질 조사-지구 물리학-지구 화학-지질 시추-자원 평가-개발 활용-재충전 보호-측정 모니터링.

3. 1 데이터 수집

어떤 탐사를 진행하기 전에 먼저 해당 지역의 지질, 수문 지질, 지구 물리학, 지구 화학 자료를 가능한 한 수집, 정리 및 분석해야 한다. 데이터 수집시 다음 네 가지 사항에 유의하십시오.

(1) 컨설팅 범위는 전체 지질 구조 단위와 그 인접 지역을 포함하여 가능한 한 커야 합니다.

(2) 암석 및 지질 구조 데이터의 수집에주의를 기울여야한다.

(3) 저온전도 위주의 지열밭의 경우 움푹 패인 내 볼록한 부분에 초점을 맞추고, 물화 탐사 자료 수집에 주의를 기울여야 한다.

(4) 온도 데이터 수집에 주의하고, 가능한 온천의 위치, 온도, 물의 양을 모아야 한다. 커버리지에서 우리는 주로 시추와 물을 뽑을 때의 실측 온도 데이터를 찾는다.

3.2 지질 및 수문 지질 조사

지질 조사의 목적은 얕은 지열 에너지의 지질 배경을 이해하고 지열전의 지층 시대, 암석 특징, 시대, 분포 범위, 지질 구조 특징, 지하수의 보급, 유출 및 배설 조건을 규명하여 다음 얕은 층 지열 탐사의 근거를 마련하는 것이다. 지질 측량에서는 다음과 같은 문제에 주의해야 한다.

(1) 얕은 지열 개발구의 구조 제어. 알려진 우물, 샘의 조사에 따르면 노출 부위는 대부분 현대활동이 강한 구조복합부위에 있다. 또는 큰 단층이 발생 한 2 차 단층과 교차하는 곳; 돌출, 신축, 비틀림 파열, 접합부 등이 있습니다. , 이 곳들은 모두 비교적 부서진 바위이기 때문에, 종종 지하수가 그 안에서 움직이고, 깊은 물이 용솟음치는 유리한 장소이기 때문이다.

(2) 지역 단층 단면을 조사할 때 다공의 투수층과 불 침투층, 모든 화산암의 산상과 시대를 중점적으로 설명해야 하며, 암층의 화학성분, 열수변화, 광물침착의 특징과 범위에 주의를 기울여야 한다. 갈라진 틈 속의 주변암 변화와 광물 퇴적 현상을 통해 깊숙이 묻혀 있고 지표가 없는 열변을 발견하는 데 도움이 되며, 추가 탐사를 위한 방향도 제시했다.

(3) 수문지질학에서는 지표면에 노출된 냉천이나 냉정의 온도, 수량, pH 값을 일일이 측정해 냉천에서 노출된 지질, 구조조건을 설명하고 화학과 동위원소 (삼중수소) 측정을 위해 물 샘플을 선택해야 한다. 또한 해당 지역을 흐르는 강과 개울의 흐름과 수온을 측정하고, 일부 주요 하천을 세그먼트화하여 열구에 들어가기 전, 중, 후의 수온을 측정하고 물 샘플을 채취해 지표수와 지온수의 보급과 배설 관계를 결정해야 한다. 충적 팬 발육 구역은 맨 위 보급구, 중부 유출구 및 아래쪽 배설구역의 경계를 나누어야 한다.

3.3 지상 지구 물리학 탐사 기술

지상 지구 물리 탐사의 구체적인 임무는 수층에 덮인 층의 두께, 지층 및 암석 인터페이스 및 형태를 결정하는 것이다. 고장의 위치 및 발생 상황을 파악합니다. 카르스트 개발의 위치, 규모 및 형태 학적 특성을 이해한다. 지하수 발생 공간과 유출 통로의 연결성을 확인하십시오. 지하수의 깊이, 유속, 유량, 수층 깊이 및 수분 함량을 규명하다. 지하수 탐사에 일반적으로 사용되는 방법은 자연 전기장법, 충전법, DC 저항률법, 자극극화법, 오디오지전법, 고밀도 저항률법, 지상 관통 레이더, 주파수 영역 전자기 사운 딩 방법 (EH-4 전도율 이미징 시스템), 과도 전자기법, MRI 방법 등이다. 각 방법에는 고유한 기술적 특징이 있기 때문에 적용 범위가 다릅니다.

천연전기장법과 충전법은 지하수의 방향과 속도를 결정하는 데 자주 쓰이는 반면, MRI 기술은 수층의 위치, 수량, 침투성을 직접 감지할 수 있는데, 이는 얕은 지열 지하수 탐사기술이 해결해야 할 * * * 문제이다. 지하수의 발생 조건과 지구 물리 탐사 방법의 기술적 특징에 따라 합리적이고 효과적인 지구 물리 탐사 기술을 어떻게 확립하느냐가 지상 지구 물리 탐사에서 해결해야 할 가장 중요한 문제이다.

3.3. 1 느슨한 다공성 물

지구 물리 탐사의 주요 목적은 수층 구조와 그 풍부한 수성, 지하수위 깊이, 지하수광화도를 이해하는 것이다. 국내외 얕은 간극 수 탐사 기술은 이미 성숙했다. 일반적으로 DC 사운 딩 또는 감응 전기 사운 딩이 더 적절하고, 비용이 저렴하며, 방법이 간단하고 인기가 있습니다. 겉보기 저항률 매개 변수는 대수층 구조와 지하수 광물도를 결정할 수 있으며, 여기 분극 매개 변수는 물의 풍부도를 이해하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 일부 지역에서는 사막 지역의 표면이 극도로 건조하고 전극 접지 저항이 크며 전력 공급이 어려운 등 일반적인 저항률 방법이 효과적이지 않습니다. 광화도가 높은 얕은 영역에서는 저항률이 낮아 전력 공급 전류가 너무 높고, 전력 공급 장치 전력이 크고, 측정 전압 신호가 작아 관측 정확도에 영향을 줍니다. 일부 지역은 지형 조건이 불리하여, 일을 전개하기가 쉽지 않다. 이때 주파수 영역 전자기 사운 딩 방법 (EH-4 전도율 이미징 시스템) 과 같은 전자기 사운 딩 방법을 선택할 수 있으며, 관측 시스템은 입력 임피던스가 높고, 작동하기 쉽고, 효율이 높다. 과도 전자기법은 접지 문제를 포함하지 않고 자기원 인센티브 코일을 이용할 수 있다. 수문 지질 조건이 복잡한 지역의 경우, 다른 지구 물리학 작업을 기초로 중점 지역을 선택하고 Numis MRI 기술을 이용하여 수층 깊이, 두께, 물 공급 및 물의 양을 결정합니다. 서북 황토고원 지역에서 응용효과가 뚜렷하지만, 이 방법은 비용이 높고 효율이 낮다.

3.3.2 부스러기 갈라진 물

그 발생 매체는 주로 중생대 분지가 퇴적한 거대한 쥐라계와 백악계 하천상암암이다. 지하수 유형에는 풍화대 메쉬 균열수와 얕은 층의 압력 균열수가 있다.

부스러기 풍화대 메쉬 균열수의 물탐사 목적은 풍화 껍데기 밑바닥의 깊이를 결정하고 풍화 갈라진 틈의 발육 정도와 부수를 이해하는 것이다. 탐사 깊이가 50m 미만이기 때문에 고해상도의 고밀도 전기 방법을 선택하는 것이 더 적합하다.

얕은층의 갈라진 틈으로 압력을 받는 것은 부스러기암 대암암이 일정한 두께의 사암층을 끼고 있는 층간 균열수를 가리킨다. 서로 다른 접합 유형의 사암체 구멍 침투율이 낮기 때문에 사암층은 균열수를 위주로 한다. 지구 물리 탐사의 목적은 모래층의 두께를 이해하는 것이다. 모형은 간단하지만 수사암층 두께의 제한으로 지구물리학 탐사가 어렵다. 현재 주파수 영역 전자기 사운 딩은 실행 가능한 수단입니다.

3.3.3 탄산염 용해수

카르스트 지역의 지하수는 발생 매체에 따라 지구대 암용수, 용동수, 암용관수, 구조균열암용수, 매장암용수로 나눌 수 있다. 그것들은 단독으로 존재하고 서로 교차하여 복잡한 암용 지하수 시스템을 형성한다.

(1) 표면은 카르스트 물이다. 지구 물리학 탐사의 주요 목적은 피복층의 두께, 기암의 기복 형태, 동굴과 용구의 발육을 이해하는 것이다. 탐사 대상의 지구 물리적 특징은 저저항 반사로, 주변암 접촉 인터페이스 양쪽의 웨이브 임피던스와는 다르다. 프로브 깊이는 일반적으로 30m 미만이고 비정상적인 크기가 작기 때문에 지구 물리학 적 수단의 해상도가 높아야 하므로 대안은 고밀도 저항률법과 지상 침투 레이더입니다.

(2) 용동수. 암용동굴수는 질이 순수하고 두께가 큰 석회암과 백운암에서 발달하여 평면 또는 층상 분포를 띠고 있다. 용동, 용공, 용구는 모두 물을 함유하고 있기 때문에 저항이 낮은 특징으로 나타난다. 물 탐사는 먼저 합동단면법, 오디오지전기장법 등 단면법을 이용하여 용동, 갈라진 틈 발육 지역의 평면 위치를 결정한 다음 전자기 심도법을 이용하여 암용발육대의 공간 분포 특징을 이해하는데, 특히 과도 전자기 심도법은 이상을 더욱 분명하게 반영할 수 있다.

(3) 카르스트 파이프 라인 물. 암용관수, 즉 지하강은 서남 탄산염암 지역에서 가장 전형적인 지하수 유형이다. 카르스트 지역의 지표수와 지하수 사이의 빈번한 전환으로 인해 지하수의 공간 분포는 매우 고르지 않고, 세로로 2 층 또는 다층구조를 띠고 있다. 동시에, 지층, 구조, 암용지모의 통제를 받아 암용수문 지질 시스템은 작고 분산되어 있다. 카르스트 파이프 라인 물에는 많은 간단한 지질 및 지구 물리학 모델이 있습니다. 주변 암석에 비해 전기 및 탄성 매개변수의 변화가 뚜렷하다. 그러나 그 규모와 깊이 묻혀있는 제한으로 물탐사가 어려워서 아직 효과적인 기술방법은 없다. 깊이가 100m 미만인 암용관수의 경우, 지구 탐사 방법은 지상 관통 레이더, EH-4 전도율 이미징 시스템 및 과도 전자기 방식을 선택할 수 있습니다. 지상 침투 레이더는 효과적인 탐사 범위 내 이상체의 분포를 직접 반영할 수 있다. EH 4 시스템은 지하 균열과 암용의 발육 상황을 반영할 수 있지만, 국부 지표에서는 흔히 정적인 효과를 내기 쉬우며, 심지어 합리적인 해석도 할 수 없다. 과도 전자기법은 순수 2 차 필드를 관측하는 것이 고저항 주변암 중 저저항 이상을 탐지하는 데 좋은 효과가 있다. 각종 방법은 서로 다른 측면에서 이상체의 형태 특징을 반영해 지하 암용관의 분포를 규명할 수 있다. 암용관의 수심이 100m 를 넘으면 물을 찾기가 어렵다. 현재 과도 전자기법을 사용할 수 있지만 적용 정도가 미숙하여 더 많은 실험과 연구가 필요하다.

(4) 구조 균열 카르스트 수. 이런 종류의 지하수는 구조분열대에 의해 제어되며, 물물리 탐사의 주된 목적은 구조분열대의 분포 특징과 부수성 () 을 규명하는 것이다. 균열대 균열수의 지구물리학 탐사 기술은 1980 년대에 이미 성숙했고, 가장 경제적이고 효과적인 방법 조합은 오디오지 전기장법과 감전 심도입니다. 오디오 지자법은 구조대의 평면 위치를 빠르게 결정하고, 전기 사운 딩 심도를 자극하는 시각저항률, 극화율, 반감기 등의 종합 매개변수를 이용하여 단층이 깨지고 갈라진 틈 발육이 있는 부수 지역을 이해할 수 있다. 현지 모양 조건이 제한되어 있을 때, 전기 심도를 자극하는 것은 일을 전개하기 어렵다. EH-4 전도율 이미징 시스템은 깨진 벨트를 구성하는 공간 분포 특성과 풍부한 수성을 이해하는 데 사용할 수 있습니다. 커버 두께가 30m 보다 크면 오디오 접지 전기장 방법의 비정상적인 강도가 약하므로 접합 단면 방법을 선택하여 구성 벨트의 평면 위치를 결정해야 합니다.

(5) 암용수를 매장하다. 심부암용수 지구물리학 탐사의 목적은 회암 인터페이스의 매장 깊이와 암용발육 상황을 이해하는 것이다. 회암은 상복지층의 전기적 특성과 탄성 매개변수의 차이가 크며, 암용발육은 심부 구조에 의해 제어되며, 저저항과 탄성 매개변수가 불연속적으로 나타난다. 지진 기술은 회암 인터페이스의 깊이와 단층의 공간 분포 특징을 정확하게 이해할 수 있다. 전자기 사운 딩 방법은 주로 지층 구조와 카르스트 개발 정도를 반영합니다. 직류 사운 딩은 주로 탐사 단계에 사용됩니다. 현재, 여러 가지 방법의 효과적인 조화는 닝남 심층 용암수 탐사에서 새로운 진전을 이루었다.

심부 암용수 물물리 탐사 기술이 직면한 몇 가지 문제는 지하수위가 깊이 묻혀 있고, 변화가 크며, 지하수위가 깊이 묻혀도 확정하기 어렵다는 것이다. 탄산염암 암용 지하수를 깊이 파묻고 구조적으로 통제되어 분포가 고르지 않아 지하수 광화도를 확정하기 어렵다. 사실 얕은 층 구조의 갈라진 물 탐사에도 비슷한 문제가 있다. 석회암이 부스러기로 덮여 있을 때, 암용의 발육 정도를 이해하기 어렵다.

3.3.4 암반 구조 균열 수

이런 지하수의 발생 매체는 화성암이나 전 진단기 변성암으로, 기암이 노출되거나 커버층이 얇으며, 암석 풍화 균열이 발달하지 않아 지하수 자원이 부족하다. 지하수는 주로 구조 분쇄 지대에 저장된다.

지구 물리 탐사 기술은 탄산염암 구조의 갈라진 틈에 있는 용암수와 비슷하다. 탐사가 어려운 지역에서는 MRI 를 이용하여 단층토나 물이 풍부한 정도를 판별할 수 있다.

3.4 드릴링 방법

시추법은 투자가 크고 위험이 높은 중요한 방법이지만 얕은 지열 탐사 및 평가에는 없어서는 안 된다. 얕은 지열 분포 및 저장 조건을 규명하는 기본 수단이기도 하며 얕은 지열 탐사의 중요한 부분이다. 시추는 주로 얕은 층 지열의 상세한 조사와 탐사에 쓰인다. 그 목적은 과거 업무에서 정한 범위가 정확한지 확인하고, 지하수의 수문 지질 조건 (예: 매장 조건, 운동 법칙, 수온, 물, 수위, 수질 등) 을 규명하는 것이다. 현재 우리나라의 시추 시공 기술은 갈수록 성숙해지고 있다.

4 얕은 지열 에너지 개발 우물 완료 기술

얕은 층 지열 시추 공사에서 시추는 기초이며, 완성은 관건이며, 양자는 전체 시공 과정에 통일되어 있다. 목적층으로 드릴하는 것은 열원 우물의 완성을 의미하지 않으며, 완성 기술은 지열 우물의 품질을 결정합니다.

4. 1 프로세스 선택 완료

서로 다른 유정 구조에 따라 목적층의 층위가 완성 시공 공예를 결정한다. 현재의 열원 우물에 따르면, 기본은 두 가지로 나뉜다. 하나는 느슨한 지층, 즉 제 4 기 지층, 풍화층, 단층분열대이다. 기암 목적층 열원 우물 (예: 오타우계 안개 미산조, 캄브리아, 청백구, 지현). 목적층이 다르기 때문에 완성 기술도 다르다.

4.1..1느슨한 지층 완성 기술

느슨한 지층 완성에는 필터가 필요하기 때문에 완료 과정은 비교적 복잡하며 기본 과정은 다음과 같습니다.

드릴 후 → 물갈이 → 물물탐사 → 통정 → 깨진 벽 → 물갈이 → 하관 → 물 → 자갈 → 세척 → 수세 실험 (수문지질자료 얻기) → 교정.

시추를 한 후, 우물 작업이 순조롭게 완료되도록 진흙을 교체하고 우물 아래 진흙 성능을 조정해야 한다 (그러나 우물 벽의 안정을 보장해야 한다). 측량 작업의 원활한 완성을 보장하기 위해 조정된 프로젝트는 주로 점도, 밀도, 모래 함유량 등의 지표이다. 로깅 작업은 지질 설계의 기술적 요구 사항에 따라 항목별로 테스트되어야 하며, 로깅 해석 데이터와 실제 로깅 데이터를 기준으로 필터 파이프의 깊이, 권선 거리 및 정지 위치를 결정합니다. 로깅이 끝나면 다시 시추를 하고, 동시에 파정기가 벽을 깨고, 우물을 파낸 후 필터를 내려야 한다.

필터 맨 위에서 20 ~ 30m 의 시멘트 고정을 진행하며, 필터 안의 윗층은 모두 시멘트로 밀봉되어 있으며, 밀봉 길이는 300m 이상이어야 한다. 펌프실과 우물관의 겹치는 부분에 고정을 하고 시멘트로 고리 부분을 밀봉하여 3 ~ 4 MPa 에서 20 분 동안 압력을 가해야 고리 부분의 밀봉 품질을 보장할 수 있다. 각 층의 여과관에는 물이 멈추는 부위에 5mm 두께의 고무봉투를 설치해야 하는데, 층당 2 개 미만이다.

파이프를 내린 후 노즐 아래 드릴을 가지고 필터 튜브 안에서 위아래로 헹구다. 세탁 압력은 5MPa 이며 세탁 시간은 4 시간 미만입니다. 그런 다음 노즐을 올리고 드릴을 작동시켜 송풍기를 연결하고 가스와 워싱 우물을 사용한다. 물과 모래를 깨끗이 정리한 후 드릴을 펌프실로 들어 올리고 다시 가스와 워싱 우물을 사용한다. 마지막으로, 우물의 수위 강하 상황에 따라 잠수펌프를 내려 정식으로 물을 퍼올려 우물의 실제 유출, 이동, 정적 수위 및 하강 깊이를 측정한다. 지질설계 요구에 따라 양수실험을 하고, 하청인, 청부업자, 감리 검수 합격을 거쳐 우물을 넘겨주고 지열우물의 전체 공사를 완성하였다.

4. 1.2 기암 열원 우물 완성 기술

기초암 열원 우물의 완성은 기본적으로 벌거벗은 눈으로 완성되며, 완성 공정은 비교적 간단하다. 설계된 우물 깊이 구조에 따르면, 깊은 완료 후, 우물 내 진흙을 20s 이내로 교체하고 로깅할 수 있다. 측량한 후 목적층 하단으로 내려가 가스와 물을 섞는다. 물을 정화한 후 깊은 우물 펌프로 내려가 물을 퍼올리다. 우물의 실제 유출, 수위, 단위 유입량을 측정한 후 우물을 내다.

4.2 완료 후 탐사 구멍

어떤 열원 우물이든, 모든 작업이 완료된 후에는 반드시 탐사 작업을 해야 한다. 느슨한 층 열원 우물 탐사 후 침강 파이프 내의 자갈은 침강 파이프의 1/3 을 초과하지 않아야 합니다. 1/3 보다 크면 침강 파이프의 자갈을 건져내야 합니다. 느슨한 층의 열원 우물 바닥에 있는 침전관은 20m 이상이어야 한다.

암반 열원 우물 완료 후 드릴링 탐사 요구 사항: 바닥 찌꺼기는 수층 (목적층) 길이의 1% 를 초과할 수 없습니다. 만약 상술한 기준에 미치지 못한다면, 요구 사항이 충족될 때까지 모래를 다시 배출해야 한다.

4.3 산성화 세척

기초암 열원 우물 공사에서 목적층의 균열이 작거나 부스러기가 수로를 막으면 산성화 균열 처리를 사용해야 한다.

열원 우물 공사에서 산화용 염산의 농도와 지층의 부스러기 샘플을 실내 실험해 산화염산의 농도를 확정했다. 농도는 일반적으로 15% ~ 18% 여야 합니다.

산성화 균열법: 먼저 노출된 구멍 세그먼트의 염산을 우물에 주입한 다음 아래쪽 칸막이 (칸막이의 크기는 위쪽 부시를 막을 수 있어야 함) 를 통해 균열을 일으킵니다. 우물 깊이에 따라 다른 압력을 사용한다. 최소 압력은 15MPa 보다 작을 수 없습니다. 그래야 압력이 산성화 효과를 높일 수 있습니다.

5 얕은 지열 에너지 개발 문제

얕은 층 지열 에너지 (지하수, 토양 또는 지표수 포함) 는 지열 열 펌프 기술을 이용하여 열과 냉각을 제공하는 고효율 에너지 효율적인 에어컨 시스템입니다. 그 독특한 우세로 최근 몇 년 동안 국내에서 급속히 발전하였다. 우리나라의 에너지 구조 정책이 조정됨에 따라, 우리나라의 전통적인 석탄 보일러 난방과 공기원 열 펌프 냉각 형식은 더욱 효율적인 지원 열 펌프로 대체될 것이다. 지원 열펌프 기술의 연구와 발전에 따라 재생에너지를 이용하는 에어컨 시스템으로서 에너지 절약과 환경 보호의 이중효과가 있어 2 1 세기에 가장 보편적이고 효과적인 난방 냉각 기술이 될 것이다.

그러나 전반적으로 우리 나라 지원 열펌프 발전은 아직 규범이 부족하고, 기초연구는 더욱 보완되어야 하고, 관련 전문기준은 제정되어야 하며, 업종 간에 필요한 협력과 교류가 부족하다. 이 모든 요소들은 이 기술의 보급에 어느 정도 영향을 미쳤다.

중국의 얕은 지열 탐사 개발의 주요 문제점은 중국의 얕은 지열 에너지 통합 관리가 약하다는 것이다. 중국의 지열 자원 탐사 및 평가 수준은 낮다. 지열 자원 개발 및 이용 수준이 낮다. 지열 자원 탐사 및 개발 기술 연구가 강화되어야 한다. 일부 지역에서는 열원 우물이 너무 집중되어 과도하게 채굴된다. 또한 지열 개발로 인한 환경 문제도 잇따라 발생하며, 주로 열원 꼬리에 소량의 재충전을 제외하고 대부분 도시 배수 시스템을 통해 인근 강과 습지로 유입되는 것으로 나타났다. 현지에서 배출되는 열원 미수의 경우 수질, 온도 등에서 주변 수역, 토양을 오염시키거나 열오염을 일으키지 않도록 보장해야 한다. 따라서, 우리는 시간에 문제를 발견 하 고 적시에 문제를 해결 하기 위해 수 화학 동향에 세심 한 주의를 기울여야 한다, 추적 연구를 수행 합니다.

관정을 이용하여 지하수를 관개하는 데는 여전히 다음과 같은 문제가 있다. 1 관개우물의 우물형 구조가 불합리하다. 대부분의 관개 우물은 여전히 광산용 우물의 단일 필터 파이프 구조를 따르고 있으며, 일부 우물 파이프는 시멘트 파이프를 채택하여 우물의 수명에 영향을 미친다. (2) 채관정 바닥 설치는 과학적이지 않고, 우물과 펌프관 시스템은 밀봉되지 않고, 회주 과정에서 기상이 막히기 쉬우며, 관정은 장기적으로 폐기된다. (3) 대부분의 지역에서 채관하는 것은 단 하나의 표현일 뿐, 겨울과 여름 두 계절 간이 재충전된 우물의 물리적, 생화학 장기 차단으로 인해 재충전정이 폐기될 수 있다. ④ 지하수 자원의 합리적인 사용. 적당량의 지하수를 취하려면 다시 지하수를 재충전하고, 관개의 수질을 엄격히 통제하고, 수자원의 낭비나 오염을 근절해야 한다. ⑤ 합리적인 설계와 지하수원 열 펌프 냉온수기를 선택하여 에너지 효율을 높인다.

6 제안 및 대책

지원 열펌프를 이용하여 얕은 지열 에너지를 개발하는 기술과 자원 조건은 이미 기본적으로 갖추어져 있으며, 열펌프의 최고 효율과 높은 환경성이 세계의 주목을 받고 있다. 이에 따라 열펌프 기술과 산업은 전 세계적으로 급속히 발전하고 있다. 중국도 상응하는 발전 조건을 갖추고 있어 발전 전망이 매우 좋다.

(1) 비지열 이상 지역의 지열 자원 탐사 개발을 중시하여 지열 자원 개발 활용 범위를 넓히다. 지열 자원이 광범위하게 분포되어 있다. 지열 온난화율에 따르면 심부에 강한 침투성 저장층이 존재하는 조건 하에서 일정한 깊이의 예상 지열 자원을 얻을 수 있다. 탐사 기술이 발전함에 따라 3000 ~ 4000 m 의 지열 깊은 우물을 뚫는 것은 더 이상 문제가 되지 않아 지열 자원 개발에 새로운 사고방식을 갖게 되었으며, 지열 이상 지역이나 얕은 부분, 특히 일부 대형 퇴적 분지와 경제 기반이 있는 도시들에 국한되지 않았다.

(2) 유전 지열 자원 개발은 이미 광범위한 관심을 불러일으켰다. 사실 지열 자원은 퇴적 분지의 유전 지역에 광범위하게 분포되어 있다. 상당수의 물과 기름이 없는 석유 탐사정은 지열 탐사정으로 개조될 수 있다. 유전 채굴 후기, 물을 많이 사용하고 석유가스를 적게 사용하면 주로 지열 자원을 채굴할 수 있어 석유 지역의 경제 발전과 산업 조정에 매우 유리하다. 이는 석유업계 동료들의 광범위한 관심을 불러일으켰으며 화북 화동 대경 등지에서 시범을 보여 좋은 효과를 거두었다.

(3) 지열 자원의 종합 이용과 단계적 이용을 중시하여 지열 자원의 이용률과 경제적 효과를 높인다. 지열 자원의 개발 이용은 이미 최초의 일회성 이용에서 종합과 단계적 이용으로 바뀌었다. 난방에 쓰이는 지온수는 왕왕 먼저 난방, 후난방, 환경용수의 방식을 채택하거나, 건물의 온도에 따라 단계적 난방을 실시하거나, 열펌프 기술을 이용하여 한 번의 난방 후 미수를 열에너지로 변환하여 2 차 이용을 하는 경우가 많다. 지열 자원의 활용률과 기술 함량을 높이다. 지열 자원이 농업하우스 재배에 사용될 때, 우리는 또한 서로 다른 작물의 온도에 대한 서로 다른 수요를 이용하여, 베이징의 소탕산 지역에 있는 현대농업단지와 같은 온도의 단계적 합리적인 배치를 고려하고 있다.

(4) 채취 관개 결합에 주의하여 지열 자원의 지속 가능한 이용을 유지하다. 베이징, 천진, 푸저우, Xi 와 같은 일부 지열 개발 초기 지역에서는 지하 온수 수두가 현저히 하락하여 자원의 진일보한 개발과 지속 가능한 이용에 어느 정도 영향을 미쳤다. 국내외 지열 개발 경험과 결합해 지열 재충전은 이미 지열 자원의 지속 가능한 이용을 유지하고 열구 지열 자원 이용률을 높이는 중요한 지식이 되었다. 채굴과 재충전에 관한 실험적 연구 외에도, 이 지역의 초기 지열 자원 개발 분야는 이미 채관 결합을 포함하고 있다.

(5) 규모 개발을 추진하여 지열 자원 배분을 합리적으로 하고 개발 활용의 전반적인 경제적 효과를 높이다. 이는 지열 자원의 특성, 채관 조합의 필요성, 경제 규모화, 규모화 발전의 발전태세와 분리될 수 없다. 경제 발전 중 대기업의 출현과 함께 지열채관개의 실시로, 실제로는 관개하지 않는 작은 단위만 채굴하여 지열 자원을 개발하는 것을 제한하고, 자원 조건과 경제 조건이 좋은 단위가 대규모 채굴을 하도록 장려하고, 관개를 결합하여 지열 자원을 개발하는 것은 필연적인 추세가 될 것이다.

(6) 통합 개발 계획을 수립하고 통합 개발을 실시한다. 지열개발은 물을 전달체로 지열 유체 자원이나 지온수 자원을 개발하는 것이다. 지하 온수의 흐름 특성으로 인해 같은 열밭이나 같은 널리 분포된 열저장고에서 지하 온수 자원을 채굴할 때 채굴 우물 간의 상호 간섭이 불가피하다. 지열 자원을 합리적으로 개발하고 보호하고 맹목적인 채굴 문제를 줄이거나 피하기 위해서는 채굴 가능한 지열 자원을 규명하는 조건 하에서 통일개발계획을 세우고 통일개발관리를 실시해야 한다. 이에 앞서 지열 자원을 개발한 베이징, 천진, 푸저우 등지에서는 이미 이 문제를 알아차렸고, 지역 지열 자원 개발 계획을 일찍 제정하여 지열 자원의 질서 있는 개발을 촉진시켰다.

(7) 지열 개방 이용에 제어 기술 적용 주로 공급과 수요의 실제 수요에 따라 지열 채굴정의 생산량, 배급량, 지열 미수의 배출 온도를 통제한다. 지열 우물의 생산량, 우물 내 수위 (수두) 변화, 수온 자동 모니터링 및 전송. 자동 제어 기술은 이미 베이징 천진 등지에서 새로 개발된 지열 자원에 광범위하게 적용되었다.

(8) 관리를 강화하다. 행정입법을 강화하고, 관련 기술 표준을 제정하고, 지열 개발 활용에 대해 규범화 관리와 법제화 관리를 실시하다.