耦合CO2脱气的岩溶地热水结垢趋势定量分析

吕良华; 王水

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.2.82

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (3) : 402 -409. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.82

地下水与地热资源

耦合CO₂脱气的岩溶地热水结垢趋势定量分析

吕良华 ¹^,²^,³ ,
王水 ¹^,³

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Quantitative analysis of scaling tendency of karstic geothermal water coupled with CO₂ degassing

Lianghua LÜ ¹^,²^,³ ,
Shui WANG ¹^,³

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摘要

岩溶地热系统是最具开发潜力的水热型地热系统之一,在水热型地热资源利用中,地热水结垢(尤其是井下结垢)是目前面临的最普遍、最重要的问题之一,制约着地热水资源可持续利用。针对岩溶地热水结垢趋势分析方法存在的不足,在重点考虑CO₂脱气这一重要过程对结垢趋势影响的基础上,利用化学热力学模拟技术构建了一种耦合CO₂脱气过程的结垢趋势定量分析的改进方法,并将其应用于南京汤山岩溶地热区。结果表明汤山地区地热水不具有发生SiO₂结垢的趋势;在井口有发生碳酸盐结垢趋势,主要成分为CaCO₃;井筒中下部有发生不同程度的硫酸盐结垢趋势,主要成分为CaSO₄,SrSO₄,BaSO₄。本研究在改进结垢趋势分析方法不足的同时,为防垢除垢工作提供了理论基础和方法指导,可有力促进地热水资源的可持续利用。