DB61/T2022—2025

目次

前言....................................................................................................................................................................II

1范圍..............................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件..........................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義..................................................................................................................................................1

4試驗(yàn)要求......................................................................................................................................................2

5試驗(yàn)裝置和設(shè)備..........................................................................................................................................2

6試驗(yàn)原理......................................................................................................................................................2

7試驗(yàn)流程......................................................................................................................................................3

8試驗(yàn)報(bào)告......................................................................................................................................................5

附錄A（資料性）中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)流量推薦表........................................................................6

附錄B（資料性）中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄樣表.....................................................................7

附錄C（規(guī)范性）換熱能力試驗(yàn)報(bào)告編制大綱............................................................................................8

參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................................................10

I

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前言

本文件按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由陜西省發(fā)展和改革委員會提出并歸口。

本文件起草單位：陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司、陜西中煤新能源有限公司、西安煤科地?zé)崮荛_發(fā)

有限公司、西安交通大學(xué)、中國建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司、陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)新能源發(fā)展股份有限公司、

陜西西咸新區(qū)灃西新城能源發(fā)展有限公司、西安市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)

任公司。

本文件主要起草人：周聰、劉博洋、張廷會、梁力文、薛沛、劉俊、張英琛、薛宇澤、唐燕、楊春

方、解振濤、蔡皖龍、韓永亮、羅煒、楊瑞濤。

本文件由陜西省地?zé)崮軜?biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋。

本文件首次發(fā)布。

聯(lián)系信息如下：

單位：陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司科技管理部

電話/p>

地址：陜西省西安市經(jīng)開區(qū)文景路26號A

郵編：710021

II

DB61/T2022—2025

中深層井下?lián)Q熱能力試驗(yàn)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了中深層井下?lián)Q熱能力試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置和設(shè)備、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)流程、試驗(yàn)報(bào)告等要求。

本文件適用于中深層井下?lián)Q熱能力測試試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

DB61/T1808中深層地?zé)崮芫聯(lián)Q熱開發(fā)利用術(shù)語

3術(shù)語和定義

DB61/T1808－2024界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

換熱井geothermalheatexchangeborehole

以取熱不取水方式導(dǎo)出地下熱能的地?zé)峋址Q換熱孔。

3.2

中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)mediumdeepdownholeheatexchangesystem

中深層井下?lián)Q熱裝置與地面熱交換設(shè)備連通形成的閉式管路系統(tǒng)。

[來源：DB61/T1808－2024，3.3.2]

3.3

載熱介質(zhì)heatcarriedmedium

井下?lián)Q熱系統(tǒng)中的循環(huán)載熱工質(zhì)。

[來源：DB61/T1808－2024，3.3.5]

3.4

換熱試驗(yàn)heattransfertest

利用測試設(shè)備對井下?lián)Q熱系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)測，記錄循環(huán)載熱介質(zhì)進(jìn)口溫度、出口溫度、流量及壓力

等參數(shù)，分析系統(tǒng)換熱能力的試驗(yàn)。

[來源：DB61/T1808－2024，3.3.12，有修改]

1

DB61/T2022—2025

3.5

地溫梯度geothermalgradient

地溫隨深度變化的速率。單位為℃/100m或℃/km。

[來源：DB61/T1808－2024，3.2.2]

4試驗(yàn)要求

4.1開發(fā)利用區(qū)的第1口換熱井應(yīng)進(jìn)行換熱試驗(yàn)。

4.2當(dāng)?shù)刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件發(fā)生較大變化時(shí)，在不同地質(zhì)區(qū)域應(yīng)增加換熱試驗(yàn)井。

4.3換熱井?dāng)?shù)量每增加10口，應(yīng)增加1口換熱試驗(yàn)井。

4.4開發(fā)利用區(qū)有2口以上換熱井時(shí)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對鄰近井進(jìn)行地溫監(jiān)測。

4.5換熱試驗(yàn)開展前宜進(jìn)行靜態(tài)測溫。

5試驗(yàn)裝置和設(shè)備

5.1除污器

規(guī)格型號應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)流量選取，過濾精度不低于18目，正常運(yùn)行時(shí)阻力應(yīng)小于0.02MPa。

5.2循環(huán)泵

具有變頻功能，揚(yáng)程需克服試驗(yàn)系統(tǒng)管道阻力，額定流量應(yīng)大于最大試驗(yàn)流量。試驗(yàn)流量參考附錄

A。

5.3冷卻設(shè)備

根據(jù)換熱井的預(yù)測換熱量選取，可由冷卻塔、熱泵機(jī)組、連接管道、閥門配件等組成。

5.4井口裝置

滿足1.5倍系統(tǒng)工作壓力要求。

5.5監(jiān)測儀表

5.5.1應(yīng)包括溫度計(jì)、流量計(jì)、壓力計(jì)、熱量表、電表等。

5.5.2儀表精度應(yīng)滿足以下要求：溫度計(jì)準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級，流量計(jì)準(zhǔn)確度應(yīng)為±1.0%，壓力計(jì)

準(zhǔn)確度應(yīng)不低于2.5級，熱量表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于2.0級，電表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于2.0級。

5.5.3監(jiān)測儀器儀表應(yīng)定期檢定或校驗(yàn)，接觸液體部分應(yīng)滿足地?zé)釕?yīng)用工況要求。

6試驗(yàn)原理

6.1試驗(yàn)原理圖

中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)換熱試驗(yàn)系統(tǒng)原理見圖1。

2

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圖1中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)換熱試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖

6.2試驗(yàn)方式

中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)換熱試驗(yàn)可分為閉式和開式2種。其中閉式換熱試驗(yàn)根據(jù)散熱設(shè)備分為閉式冷

卻塔換熱試驗(yàn)、熱泵換熱試驗(yàn)。開式換熱試驗(yàn)則是利用穩(wěn)定進(jìn)水的井水或地表水換熱。

7試驗(yàn)流程

7.1試驗(yàn)準(zhǔn)備

7.1.1試驗(yàn)前宜收集以下資料：

a)地?zé)崽锏牡責(zé)岬刭|(zhì)、水文地質(zhì)條件（含地溫梯度、地?zé)崃黧w的動力場及溫度場等）資料；

b)換熱井及周邊地?zé)峋恢?、井身結(jié)構(gòu)、井溫等成井資料；

c)熱儲的地?zé)岬刭|(zhì)特征、邊界位置、面積、頂板深度、底板深度等數(shù)據(jù)；

d)熱儲溫度、壓力、巖石密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)和壓縮系數(shù)等參數(shù)；

e)載熱介質(zhì)的密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、組分、粘滯系數(shù)和壓縮系數(shù)等參數(shù)。

7.1.2系統(tǒng)裝置檢查應(yīng)包括：

a)系統(tǒng)管路密閉性滿足1.5倍壓力要求；

b)電源（動力電及弱電）滿足系統(tǒng)配電要求；

c)監(jiān)測儀器儀表狀態(tài)正常；

d)設(shè)備閥門狀態(tài)正常；

e)數(shù)據(jù)采集裝置狀態(tài)正常。

3

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7.2工藝流程

7.2.1閉式換熱試驗(yàn)

閉式換熱試驗(yàn)工藝見圖2。

換熱井出水

除污

排氣

變頻循環(huán)水泵

熱泵換熱試驗(yàn)冷卻塔換熱試驗(yàn)

換熱井進(jìn)水

圖2閉式換熱試驗(yàn)工藝流程示意圖

7.2.2開式換熱試驗(yàn)

開式換熱試驗(yàn)利用井水或地表水直供直排，無冷卻設(shè)備。

7.3工況試驗(yàn)

7.3.1試驗(yàn)開始前，記錄載熱介質(zhì)溫度、流量起始讀數(shù)，系統(tǒng)壓力起始讀數(shù)。

7.3.2在不少于12h的時(shí)間內(nèi)，換熱井進(jìn)出口溫度波動小于1℃，流量的波動小于1m3，進(jìn)入試驗(yàn)狀

態(tài)。

7.3.3一個(gè)試驗(yàn)流量工況運(yùn)行時(shí)長宜大于120h，試驗(yàn)流量參照附錄A。

7.3.4一個(gè)換熱井宜進(jìn)行三個(gè)不同流量工況的換熱試驗(yàn)，每個(gè)工況試驗(yàn)完成后應(yīng)進(jìn)行地溫恢復(fù)，恢復(fù)

時(shí)間宜大于10d。

7.3.5試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對設(shè)備管道的維護(hù)保養(yǎng)并檢查。

4

DB61/T2022—2025

7.4數(shù)據(jù)采集及記錄

7.4.1換熱井、冷卻設(shè)備數(shù)據(jù)采集包括：壓力、流量、出水溫度、進(jìn)水溫度。

7.4.2環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集包括：項(xiàng)目所在地區(qū)開展試驗(yàn)階段環(huán)境濕球溫度、氣象參數(shù)。

7.4.3補(bǔ)水系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集包括：冷卻設(shè)備補(bǔ)水量及補(bǔ)水溫度。

7.4.4數(shù)據(jù)采集在試驗(yàn)開始后第1min、3min、5min、10min、20min、30min、45min、60min、75min、

90min進(jìn)行，以后每隔30min采集一次。

7.4.5試驗(yàn)動態(tài)數(shù)據(jù)可自動記錄（或人工記錄），記錄格式樣表參照附錄B。試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)儲存和

備份。

7.5換熱能力計(jì)算

7.5.1換熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)對現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，剔除因試驗(yàn)條件變化等引起的數(shù)據(jù)異常。

7.5.2中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)瞬時(shí)取熱量可依據(jù)進(jìn)出口載熱介質(zhì)溫度、流量試驗(yàn)數(shù)據(jù)按照公式（1）計(jì)算：

..................................(1)

Q0.278cvT1T2

式中：

Q——瞬時(shí)取熱量，單位為W；

ρ——載熱介質(zhì)密度，單位為kg/m3；

c——載熱介質(zhì)比熱容，單位為kJ/（kg?℃）；

v——載熱介質(zhì)流量，單位為m3/h；

T1——換熱井出口載熱介質(zhì)溫度，單位為℃；

T2——換熱井進(jìn)口載熱介質(zhì)溫度，單位為℃。

8試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分析，形成試驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告大綱見附錄C。

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AA

附錄A

（資料性）

中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)流量推薦表

中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)推薦流量見表A.1。

表A.1中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)推薦流量表

單位為m3/h

管徑規(guī)格

井型工況

φ177.8×9.19mmφ219.1×10.16mmφ244.5×10.3mm

試驗(yàn)工況1253040

同心井試驗(yàn)工況2/4555

試驗(yàn)工況3/6070

試驗(yàn)工況16060/

U型對接

試驗(yàn)工況2/80/

井

試驗(yàn)工況3/100/

注1：表A.1中給出了中深層換熱井兩種不同換熱井型試驗(yàn)工況流量推薦值，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況具體制定試驗(yàn)方

案。

注2：以上所述中深層換熱井管徑規(guī)格，均為井下?lián)Q熱器生產(chǎn)套管外管尺寸。

注3：考慮到項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)性，φ177.8×9.19mm同心井僅推薦25m3/h為試驗(yàn)工況，φ177.8×9.19mmU型

對接井僅推薦60m3/h為試驗(yàn)工況。

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BB

附錄B

（資料性）

中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄樣表

中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)推薦流量見表A.1。

表B.1中深層換熱井換熱能力試驗(yàn)推薦流量表

工程名稱：施工單位：

試驗(yàn)地點(diǎn)：試驗(yàn)日期：試驗(yàn)周期(h)：試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(h)：

換熱井編號：井深(m)：設(shè)備名稱：設(shè)備編號：

換熱井側(cè)冷卻設(shè)備側(cè)換熱井

循環(huán)介環(huán)境冷卻

(循環(huán)介質(zhì))(循環(huán)介質(zhì))井口壓力補(bǔ)給水換熱井

時(shí)質(zhì)流量(濕球)設(shè)備

進(jìn)出口溫度(℃)進(jìn)出口溫度(℃)(Pa)取熱量

間實(shí)測值溫度換熱量

進(jìn)口出口進(jìn)口出口進(jìn)出水溫水量(KW)

(m3/h)(℃)(KW)

溫度溫度溫度溫度口口(℃)(m3/h)

平

均

值

試驗(yàn)人：記錄人：核查人：

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CC

附錄C

（規(guī)范性）

換熱能力試驗(yàn)報(bào)告編制大綱

中深層井下?lián)Q熱能力試驗(yàn)報(bào)