摘要：在我国当前的油田开发中，已经开始逐渐重视油田区域的地热资源利用，在地热工程的设计过程中，通常涉及水文地质勘探过程。基于对油田水文地质勘探技术的了解与研究，本文提出了油田水文地质勘探措施，并在此基础上对地热工程进行设计，让地热资源能够被合理有效应用。
关键词：油田；水文地质勘探；地热工程
油田地区通常含有丰富的地热资源，通过对这些地热资源的利用能够有效降低我国的碳排放量。另外在地热工程的建设施工和建设过程中，可以利用现有的废弃矿井进行工程建设，极大降低了工程的建设成本，但是由于油田的水温地质会对地热工程的实际运行情况造成重大影响，所以在工程设计和工程建设中，需要进行水文地质勘探，使地热工程能够合理运行。
1油田水文地质勘探
在地热工程中，水温地质勘探的最终目的为确定该区域内是否含有热源，通常情况，地下是否含有热源可以通过以下地表资源体现，最常见的为温泉，所以在水温地质勘探中，一个重要探究对象为查找周边的温泉分布情况。在水文地质勘探中，首先需要对油田地区的地质情况进行调查，并在该过程中绘制勘探地图，在绘制过程中需要按照油田区域确定比例尺，常用的为1:1000到1:10000。其次为水文取样和测试，该过程需要严格保证仪器精度满足相关要求，通常测量误差要求不高于0.1℃。最后使用物探方法，可应用对称四级电测法确定热源深度。另外在该过程中，也需要对地下水的分布情况进行研究，由于地下水分布受到断层、地下涵洞的严重影响，可采用超声波探测技术等确定地下水的流动和分布情况，同时将地下水的分布情况与各类废弃矿井进行有效联系，为后续的废弃矿井应用打下基础。需要注意的是，在水文地质勘探中，需要排除太阳热量对水温的影响，所以需要在夜间2点到3点进行水体采样和测量，另外需要探究地下水的补充水源[1]。
2油田地热工程设计
2.1热源运行情况探究
在油田地热工程的设计过程，首先需要确定为热源的运行情况，运行情况中包括热源总量和热水的稳定性。由于很多油田中含有废弃矿井，可以应用这些矿井进行热源参数探测，在该过程中，将废弃矿井进行钻探，增加矿井直径和深度，之后对该热井中的热水温度、含油量、单位时间出水量等方面进行测试，当能够满足热源使用条件后再进行大规模工程建设[2]。例如在某油田地热工程的设计过程中，对某废弃矿井进行处理后，连续3天对在矿井的动液面200-310m处进行抽水，抽水时间为每天的8:00-10:00和20:00-22:00，在抽水过程中的固定时间段进行水温测量，在每个抽水时间段内进行水温测试6次，第一天每次抽水水温为20℃、26℃、35℃、42℃、51℃和59℃，第一天总抽水量为170方，后两天情况相似。另外还对动液面270-120m水层进行抽水测试，发现水温普遍高于200-310m动液面，但是水体中杂质较高。通过对水体各项参数的探究，发现该热源的温度参数满足工业应用要求，同时出水量也能满足相关要求，所以可在该区域进行地热工程设计。
2.2热源水质探究
在地热工程的设计过程中，需要对地下水质进行分析，防止由于水质太差加快各类设备的损耗速度。对于热井来说，不同深度的水质有较大差别，依旧以上文提到的油田为例，通过对水质的测试可以明显发现，动液面200-310m时水质优于另一动液面。在动液面270-120m参数下，第41抽开始出砂严重，砂石质地为粉质-细质砂岩，并且砂砾直径分布均匀。在后续的抽水过程中，这种现象依然存在，可以确定该动液面的水质较差。但是也可以发现，在40抽之前，水质能够满足设备的运行要求，并且该动液面水温较高，有较高的利用价值。所以在地热工程的设计过程中，可以合理设置水质监测系统，当发现该区域的水质不能满足设备的运行要求或者会对设备造成损坏时，停开该部分设备，实现对设备的有效保护。
2.3热井参数设计
在热井的设计和建设时，需要保证热井布局的合理性，热井的结构主要包括泵室、水泵、动液面监测设备。另外在油田地热工程的建设中，可以在废弃油井的基础上进行建设，但是油井的深度通常低于热源至地面深度，为了降低建设成本，可在现有基础上采用小直径钻探设备将矿井加深，对于矿井中的变节处，可将其处理为泵室，而在热井上部参数设计时，需要按照热水的应用量进行设计，在该过程中，需要结合水泵功率等参数进行尺寸设计。以上文油田的热井设计为例，通过研究发现动液面270-120m时温度更高，但是需要保证抽水量在一定范围内，水质较好的动液面为200-310m，所以在最终设计中，确定泵室距离地面深度为302m，水泵下部距离地面深度为232m，地热潜水泵长度2m。另外在该部分的设计中，还需要对抽水管道进行确定，考虑到水泵功率和流量等因素，最终选用4″管道，另外还设计地上部分管道参数确定，需要根据实际应用情况进行合理设计。
2.4自动监测系统设计
自动监控系统的监测内容设计多个系统，其中最重要的为对水泵系统进行监测，监测内容包括两个方面，其一为热井中水面高度，保证水井中的液面能够没过潜水泵。其二为水质监测，但是由于水质与水体深度有较强的关联，可以将这两个监测内容合并。另外要使地热工程能够更好的投入使用，需要在工程中建设自动控制系统，根据井内环境控制系统的运行情况，在就要求还需要在监测系统中设置压力测量设施，对各热井的回水压力、回灌压力进行测量，同时也需要在相应的测点上设置流量测点，实现对地热工程运行情况的有效监测和控制。
3结论
综上所述，在地热工程的设计过程中，需要先进行水文地质勘探，勘探过程中首先要进行油田周边地质调查，其次对地下热源分布等情况进行探究，并且要对该区域热源的运行情况进行分析。在该工程的具体设计中，设计内容包括热井参数和自动控制系统，需要根据水文地质的勘测进行工程的合理设计。
参考文献：
[1]刘运涛.水文地质调查在地热资源勘查中的应用——以栾川县庙子乡为例[J].低碳世界,2017(05):52-53.
[2]窦建国.江苏油田Z3站地热工程的开发与应用[J].农业工程技术(新能源产业),2009(01):18-21.
作者:李赓 单位:辽河油田供水公司
