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文檔簡介

中華人民共和國國家標準GB 11615-89地 熱 資 源 地 質 勘 查 規 范 Geologic exploration standard of geothermal resources 1 主題內容與適用范圍 本規范規定了地熱田地質勘查研究程度、勘查類型與勘探工程控制、勘查工作技術及質量要求、地熱儲量分類、分級、計算和評價,地熱流體與環境影響評價以及地熱資源勘查資料整理和報告編寫等基本要求。 本規范適用于地熱資源的地質勘查,作為地熱資源地質勘查設計書編制、各項勘查工作布置、勘查報告編寫和審批的主要依據。2 引用標準 GB 3838 地面水環境質量標準 GB 5084 農田灌溉水質標準 GB 5749 生活飲用水衛生標準 GB 8537 飲用天然礦泉水 GB J4 工業“三廢”排放試行標準 GB J8 放射性防護規定 DZ 40 地熱資源評價方法 TJ 35 漁業水質標準 TJ 36 工業企業設計衛生標準3 總則 3.1 本規范所指地熱資源是在我國當前技術經濟條件下,地殼內可供開發利用的地熱能、地熱流體及其有用組分。地質勘查的目的在于查明地熱田的地質條件、熱儲特征、地熱資源的質量和數量,并對其開采技術經濟條件做出評價,為合理開發利用提供依據。3.2 地熱資源按溫度分為高溫、中溫、低溫三類(見表1);按地熱田規模分為大、中、小型三級(見表2)。 表1 地熱資源溫度分級 溫度分級 溫度t界限, 主 要 用 途 高溫地熱資源 t150 發電、烘干 中溫地熱資源 90t150 工業利用、烘干、發電 低溫地熱資源熱水 60t90 采暖、工藝流程 溫熱水 40t60 醫療、洗浴、溫室 溫水 25t40 農業灌溉、養殖、土壤加溫 注:表中溫度是指主要熱儲代表性溫度。 表2 地熱田規模分級 規模分級 高溫地熱田 中、低溫地熱田 電能(MW)能利用儲量計算年限(年)熱能(MW)能利用儲量計算年限(年)大 型 50 30 50 100 中 型 1050 30 1050 100 小 型 10 30 10 100 3.3 地熱資源助查工作分為普查、詳查、勘探三個階段。勘探階段之后,為地熱田開發地質工作。 3.4 地熱田勘查工作一般應遵循以下原則: 3.4.1 按規定的勘查階段循序漸進,對地熱地質條件簡單或現有資料較多的小型地熱田的勘查,可根據實際情況簡化或合并上述勘查階段。 3.4.2 在勘查程序上必須嚴格遵循在充分搜集利用已有資料的基礎上.先進行航衛片解譯、地面地質、地球化學、地球物理等項工作,然后再上鉆探的原則。沒有上述工作的綜合研究成果,不得盲目布置鉆探工作。 3.4.3 勘查工作內容和投入的工作量應根據勘查階段、勘探類型和工作區地熱地質復雜程度等因素綜合考慮確定。應選擇經濟有效的勘查技術方法、手段和合理的設計施工方案,達到工作階段的要求。 3.4.4 由詳查階段轉入勘探階段,一般應與使用部門對口,應具有使用單位的委托書或與使用單位簽訂的承包合同書或省、市、自治區廳(局)級以上(含廳局級)主管部門下達的項目任務書。 3.4.5 各階段的勘查工作,必須按本規范要求編寫勘查設計書,經主管部門審定后嚴格組織實施。設計書的主要內容應包括:目的、任務、地理概況、研究程度、區域地質、地熱地質條件、工作布置及工作量、地熱流體的動態觀測、儲量計算與評價方法、人員組成、設備、工作計劃、鉆探施工設計、經濟預算、預期成果和提交報告時間等。 3. 4. 6 各勘查階段工作結束后,應編寫階段報告,按規定報有關主管部門審查,供建設使用的勘探報告。經主管部門審查后,報國家或省(區、市)礦產儲量審批機構審批。未提交上一階段報告和未經技術經濟論證的認可,不得轉入下一階段工作。4 地熱田地質勘查研究程度要求 4.1 地質勘查研究內容 4.1.1 地熱田地質 a. 研究地熱田的地層、構造、巖漿(火出)活動及地熱顯示等特點,以闡明控制地熱田的地質條件,確定熱儲、益層、導水和控熱構造。 b. 對于受斷裂按制的地熱田,要著重研究斷裂的形態、規模、產狀、組合配套關系等特點,闡明斷裂系統與地熱的關系。 c. 對于層控的地熱田,應詳細劃分地層,確定地層時代,區分儲層和蓋層。著重研究熱儲結構、熱儲的巖性、厚度及其分布范圍,以及熱儲的孔隙、裂隙或巖溶發育情況等影響地熱流體儲存、運移、富集的地質因素。 d. 對地熱田的外圍有關地區應進行必要的地質調查和地球物理、地球化學工作。探索地熱田的形成,地熱流體的補給來源和循環途徑。 4. 1.2 地溫場 查明地熱田內的地溫及地溫梯度的空間變化,圈定地熱異常范圍、計算熱流密度,推算熱儲溫度,并對地熱異常的成因、熱儲結構特征、控熱構造及可能存在的熱源做出合理的分析推斷。 4.1.3 熱儲 查明熱儲分布面積、巖性與厚度變化、埋深及邊界條件,查明熱儲結構、各熱儲間的關系及熱儲內的滲透性能、地熱流體的溫度、壓力、產量及其變化規律,測定熱儲的孔隙率、滲透系數、傳導系數、給水度(彈性釋水系數)和壓縮系數等,為儲量計算提供依據。 4.1.4 地熱流體 一般應測定地熱流體的化學成分、同位素組成、有用組分以及有害成分等。分析地熱流體與大氣降水、地表水和常溫地下水的關系,查明地熱流體的來源及其補給、儲集、運移、排泄條件;對高溫地熱田還應查明地熱流體的相態、地熱并排放的汽水比例、蒸汽干度、可凝氣體成分,為地熱資源開發利用與環境影響評價提供依據。 4.2 不同勘查階段研究程度要求 4.2.1 普查階段 a. 主要是尋找地熱異常區或對已發現的地熱異常區開展地熱地質普查。 b. 初步查明地熱田及其外圍的地層、構造、巖漿(火山)活動情況,研究它們與地熱顯示、地熱異常的關系,推斷地熱田的熱儲、蓋層、導水和控熱構造。 c. 初步查明地熱田的地表熱顯示特征,測定地熱流體的天然排放量及其化學成分,估算地熱田的熱儲溫度和地熱田的天然熱流量,初步圈定地熱異常的范圍,提出熱儲概念模型。 d. 探求D+E級儲量,估價地熱田開發利用前景。提交普查報告,為是否須進行詳查工作提供依據。 4.2.2 詳查階段 a. 在初步查明地熱田的地球化學場、地球物理場及熱儲邊界條件的基礎上,對地熱田是否具有開發價值以及近期內能否被開發利用,進行詳查工作。 b. 基本查明地熱田及其外圍的地層、構造、巖漿活動情況,初步查明地熱田內的斷裂及其產狀、各地層的孔隙、節理裂隙、巖溶及水熱蝕變發育情況,劃分熱儲、蓋層、導水與控熱構造。 c. 基本查明地熱田內地溫及地溫梯度和空間變化,進一步圈定地熱異常的范圍,計算熱儲溫度,分析推斷地熱異常的成因。 d. 基本查明熱儲的巖性、厚度、埋深及其邊界條件,各熱儲內地熱流體的溫度、壓力、產量及其變化關系,熱儲的孔隙率及滲透性能,圈定地熱流體富集地段。 e. 基本查明熱儲中地熱流體的相態、地熱井排放的汽水比例、地熱流體的化學成分、有用組分和有害成分以及地熱流體的補給、運移、排泄條件。建立熱儲理論參數模型。 f. 探求C十D級儲量,提交詳查報告,為地熱田開發總體規劃和是否轉入勘探階段提供依據。 4.2.3 勘探階段 a. 一般應在經過詳查工作證實具有開發價值的基礎上進行,主要是對地熱田開發經濟效益高的地熱流體富集地段進行勘探。 b. 詳細查明地熱田內的地層、構造、巖漿(火山)活動和水熱蝕變等特點。基本查明熱儲、導水、控熱構造的空間展布及其組合關系。 c. 詳細查明地熱流體特征,包括地熱流體在熱儲中的相態、溫度、地熱井排放時的汽水比例、蒸汽干度、流體化學成分和同位素組成。闡明地熱流體中不同用途的有用組分和有害成分、地熱流體的來源、補給、徑流排泄條件以及地熱流體運移過程中可能出現的相變和與冷水混合過程。 d. 詳細查明地熱田內的地溫、地溫梯度及有關物性參數的空間分布及其變化規律。詳細圈定地熱流體的富集地段。 e. 詳細查明地熱田的熱儲結構,各熱儲的分布面積、厚度、產狀、埋深及邊界條件,各熱儲內地熱流體的溫度、壓力、產量的變化規律及各熱儲的相互關系。實測各項儲量計算參數,建立熱儲參數模型。探求B+C級儲量,提出合理開發方案并作出環境影響評價,提交勘探報告,為地熱田開發利用提供依據。 地熱田開發地質工作中,應加強系統的動態觀測工作,利用長期觀測和開采過程中的實際資料,進行熱儲工程研究,計算A級儲量,進行回灌試驗和開發利用中有關(如地面沉降、結垢等)問題的研究,建立地熱田的開發管理模型。5 地熱田勘查類型與勘探工程控制 5.1 地熱田勘查類型 根據我國已知地熱田特征,按地熱田的溫度、熱儲形態、規模和構造復雜程度,將地熱田勘查類型劃分為兩類六型(見表3)。 表3 地熱田勘查類型 類 型主 要 特 征高溫地熱田()1 熱儲呈層狀,巖性和厚度變化不大或呈規則變化,構造條件一般比較簡單 2 熱儲呈帶狀,受斷裂構造控制,地質構造條件比較復雜 3 地熱田兼有層狀熱儲和帶狀熱儲特征,彼此存在成生關系,地質構造條件復雜 中低溫地熱田()1 熱儲呈層狀,分布面積廣,巖性、厚度穩定或呈規則變化,構造條件一般比較簡單 2熱儲呈帶狀,受斷裂構造控制,地熱田規模較小,地面多有溫、熱泉出露3地熱田兼有層狀熱儲和帶狀熱儲特征,彼此存在成生關系,地質構造條件比較復雜5.2 鉆探工程布置原則 5.2.1 地熱資源勘探應充分發揮航衛片解譯、地面測繪、物化探工作在地熱勘查中的作用,對研究程度較高的地區,則必須充分利用已有資料,綜合分析研究地熱田的地層、構造、地熱異常的范圍、地熱田的邊界,爭取盡量減少鉆探工作量,提高勘探效益。 5.2.2 鉆探工程布置應區別不同地熱田勘查類型和規模,以能控制熱儲分布,取得有代表性的儲量計算參數和查明地熱田的開采條件和邊界條件,滿足相應階段的要求為原則。 5.2.3 在部署鉆探工程時,必須統籌兼顧,重點突出,在探明可供開采的主要熱儲的同時,兼顧其他熱儲,查明各熱儲間的相互關系。 5.2.4 地熱田的鉆探深度應根據其勘查類型和當前開采技術經濟條件和社會需要來確定,一般鉆探深度不宜過深,深埋層狀熱儲一般控制深度在2000m以內,淺埋帶狀熱儲控制深度在1000m以內。 5.2.5 在地熱田勘查工作中,鉆井的設計除高溫裂隙型熱儲外,應實行以探為主,探采結合,按有關規定或協議交付使用。在勘探區內施工的生產井,也應做到以采為主,采探結合,充分發揮其在地熱勘探中的作用。 5.3 鉆探工程控制 根據我國目前地熱資源勘查和開發的實踐經驗,地熱田鉆探工程可按具體條件參照表4執行。表4 地熱田鉆探工程控制 勘查階段鉆探井數量(個/熱田)勘查類型普 查詳 查勘 探1 02 510 715 -2 02 57 1015 -3 02 710 715 -1 02 57 710 -2 02 35 57 -3 02 37 510 注:同一類型中地熱田面積大,構造條件復雜,具有多層熱儲者應取高值。地熱田面積小,構造條件比較簡單者取低值。6 勘查工作技術及質量要求 6.1 航衛片解譯 6.1.1 航衛片主要判斷下列地熱地質問題: a. 地貌、地層、地質構造基本輪廓及地熱區隱伏構造; b. 地面泉點、泉群和地熱溢出帶,地面地熱顯示位置及地表水體位置范圍; c. 地面水熱蝕變帶的分布范圍。 6.1.2 遙感圖像解譯應先于地質測量工作,衛星圖像和航空像片兩者結合使用,必要時可進行航空紅外測量。遙感圖像解譯應結合地面地質、物探資料進行。 6.1.3 衛片宜用不同時間、不同波段的影像進行綜合解譯。注意衛片質量,收集不同地質體的光譜特征,建立地質、地熱地質直接和間接解譯標志。視工作要求和條件許可,用計算機圖像處理,提高解譯水平和效果。 6.1.4 宜用大比例尺航片。用目視和航空立體鏡解譯,還可用立體測圖儀成圖。 6.1.5 航衛片解譯,應提交相應比例尺的解譯圖及文字說明。 6.2 地質測量 6.2.1 地質測量在充分利用航衛片解譯和區域地質調查資料的基礎上進行,其主要任務是: a. 實地驗證航衛片解譯的疑難點,提高航衛片解譯質量。 b. 查明地熱田的地層時代、巖性特征、地質構造、巖漿活動,闡明地熱田形成的地質條件。 c. 查明地表地熱顯示的類型、分布和規模,闡述地熱異常與地質構造的關系。 6.2.2 地質測量范圍應包括可能的補給區和排泄區。圖件比例尺應根據勘查類型和地質構造復雜程度,參照表5選定。 表5 地質測量比例尺 類別勘查類型區域性圖件地熱田圖件層 狀 熱 儲 110萬12.5萬 15萬12.5萬 帶 狀 熱 儲 12.5萬11萬 11萬15千 6.3 地球化學調查 6.3.1 在地熱資源勘查各階段中都應進行地球化學調查,并盡量采用多種地球化學地面調查方法,確定地熱異常分布范圍。 6.3.2 采取具有代表性的地熱流體(泉、井)、常溫地下水、地表水、大氣降水等樣品進行化驗分析,對比分析它們與地熱流體的關系。地熱流體分析樣品采集方法按本規范附錄B(參考件)要求采取。 6.3.3 進行溫標計算,推斷深部熱儲溫度。 6.3.4 測定穩定同位素和放射性同位素,推斷地熱流體的成因與年齡。 6.3.5 計算地熱流體中的C1B、C1F、C1SiO2等組分的比率,對比分析地熱流體和冷水間的關系及其變化趨勢,并進行水、巖均衡計算。 6.3.6 對地表巖石和勘探井巖芯中的水熱蝕變礦物進行取樣鑒定,分析推斷地熱活動特征及其發展歷史。 6.3.7 地球化學調查比例尺應與地質測量比例尺一致。 6.4 地球物理調查 6.4.1 地球物理調查是地熱資源勘查工作中的重要組成部分,一般應在普查階段進行,詳查階段要在普查的基礎上,對有希望的地區進行補充工作,主要查明以下問題: a. 圈定地熱異常范圍和熱儲體的空間分布; b. 確定地熱田的基底起伏及隱伏斷裂的空間展布; c. 圈定隱伏火成巖體和巖漿房位置; d. 圈定地熱蝕變帶。 6.4.2 根據地熱田的地質條件和被探測體的物性特征選用物探方法(見表6)。一般利用地溫勘探圈定地熱異常區;利用重力法確定地熱田基底起伏(凸起和凹陷)及斷裂構造的空間展布;利用磁法確定水熱蝕變帶位置和隱伏火成巖體的分布、厚度及其與斷裂帶的關系;利用電法、卡、210P0法圈定熱異常和確定熱儲體的范圍及深度;利用人工地震法較準確的測定斷裂位置、產狀和熱儲結構;利用磁大地電流法確定高溫地熱田的巖漿房及熱儲位置和規模;利用微地震法測定活動斷裂帶。 表6 各勘查階段不同類型地熱田物探方法勘查階段方法勘查類型普 查詳 查勘 探1 1/10萬1/20萬重磁面積測量,1/10萬電測深面積測量,1/10萬淺層測溫面積測量 1/5萬重磁面積測量,1/5萬電測深面積測量 詳細電測深面積測量,鉆孔測溫及各種測井,人工地震(反射波法) 2 3 110萬120萬重磁面積測量,MT路線測量,110萬淺孔地溫測量 15萬重磁面積測量,MT面積測量(至少三條控制剖面) 人工反射地震,MT詳細工作,地熱流測量,微震網觀測綜合測井 1 110萬l20萬重磁面積測量 15萬重磁測量 11萬重磁測量 2 3 110萬電測深面積測量,110萬淺層測溫,110萬120萬重磁面積測量 15萬重磁測量,15萬電測深面積測量,卡面積測量 11萬電測深,人工地震(反射波法),電剖面測量,卡剖面測量,綜合測井 6.4.3 地球物理調查比例尺應與地面測繪比例尺一致。對獲得的物探資料,應結合地熱地質條件、地熱流體特征進行分析,提出綜合解譯成果,作為勘探井的布置依據。6.5 鉆探工作 6.5.1 勘探井的設計、施工以及勘探井內各種測試應滿足查明地熱地質條件,取得有代表性的計算參數和評價地熱資源的需要。6.5.2 地熱田內存在多個熱儲時,應分別查明熱儲的壓力、水位、溫度、流量和地熱流體質量。勘探井穿透不同熱儲時應做好下套管固井或止水工作,防止破壞熱儲的自然特征。6.5.3 除專門設計的定向井外,勘探井應保持垂直,在100m深度內其井斜不應大于1。 6.5.4 勘探井口徑應滿足取樣測井以及完井后安裝抽水試驗設備要求,探采結合并還應滿足生產井設計抽水量及止水填料的要求。第四紀松散地層勘探井應保證濾水管外圍有100mm的填充厚度。基巖勘探井口徑應能滿足水泥固井及可能下入濾水管的要求。地質勘探井及觀測井終井口徑一般不小于91mm。 6.5.5 每一熱田應有12個勘探井要求全部取芯,探采結合井可間斷取芯,但必須做好巖屑錄井。巖芯采取與巖屑錄井應滿足劃分地層、確定破碎帶、儲層巖性、厚度等要求。松散地層和斷層破碎帶采取率不應小于40,完整基巖不低于60。對中、高溫地熱勘探井要特別注意采取水熱蝕變巖芯或巖屑。 6.5.6 勘探井在鉆進過程中和完井后必須進行地球物理測井,測井項目取決于地質需要,一般井段做井徑、井斜、電阻率、自然電位、自然伽瑪、井溫和井底溫度等項目。完井后除做上述項目外。還應進行穩態井溫測量。對高溫地熱田和中低溫大型地熱田還應做密度、聲波、中子和流量測井。 6.5.7 鉆進過程中的簡易觀測要求: a. 目的層井段,必須經常對泥漿槽液面及泥漿池中的泥漿量的變化進行觀察,注意有否漏失,漏失量及速度、漏失前后泥漿性能的變化。 b. 詳細記錄鉆進的涌水、井噴、漏水、涌砂、逸氣、掉塊、塌孔、縮徑等現象的起止時間、井深、層位及采取的處理措施等。對井涌或井噴還應詳細觀察記錄涌、噴量及高度,連續或間斷的涌噴規律、涌噴前后的泥漿性能變化等。 c. 系統測定井口泥漿的溫度變化,在鉆入熱儲目的層段時應加密觀測并做好記錄。 d. 鉆進過程中對蹩、跳鉆、放空等情況應認真記錄起止時間、井深、層位、蹩跳程度、鉆時情況,做好地質方面的分析判斷。 6.6 完井試驗 6.6.1 勘探井和探采結合井都應進行完井試驗,測定地熱資源評價必須的計算參數。完井試驗是指低溫井的抽水、涌水試驗和中、高溫井的放噴試驗。它們又都分為單井、多井和群井試驗三類。 6.6.2 抽水試驗要求: a. 單井抽水試驗一般做三個落程,穩定延續時間812h,用以確定流量與水位降低的關系,概略的取得含水層滲透系數、給水度或彈性釋水系數,壓力傳導系數。試驗期間應盡量采用井下壓力計測量水位的變化。直接從孔口測量水位時,應同時測量孔內水溫,以換算為相同密度的水位。 b. 多井抽水試驗是指帶有觀測井的主井抽水試驗,一般做一個落程,穩定延續時間2472h,求得較為準確的計算參數。在詳查階段每一地熱田進行13組試驗。 c. 群井抽水試驗是指在影響半徑范圍內,兩個或兩個以上鉆井中同時進行并有觀測井的抽水試驗。在勘探階段可結合開采方案進行12組試驗,一般做一個落程,抽水延續時間不少于7晝夜,以確定水位下降與總開采量的關系和合理開采方案。 6.6.3 放噴試驗要求: a. 中、高溫地熱井的單井放噴試驗可先應用端壓法(經驗方法)估測單井的熱潛力。但精確的測定必須在井口進行汽水分離,分別測定不同壓力下的汽水流量和溫度,并測定分離蒸汽中的不凝結氣體含量,確定單井的熱焓和熱流體產量,并繪制井口壓力、產量壓力與溫度、流量和時間的關系曲線。試驗延續時間不少于15晝夜。 b. 中、高溫地熱田勘探階段,需結合試驗性生產進行群井放噴試驗,即用多個生產井同時放噴,并可在外圍設立一定的觀測井,以分別測定上述內容。試驗延續時間不少于一個月。以求得各生產井在干擾狀況下的產量及地熱田總的生產量,進而為準確地判斷熱儲潛力和補給源提供依據。 6.6.4 非穩定流抽水試驗,抽水井涌水量應保持常量,其變化幅度不大于3。抽水、涌水、放噴試驗中,均應觀測水位(壓力)溫度的變化,溫度觀測讀數應準確到0.5,并換算成相同密度的水位(壓力)值。試驗結束后觀測其恢復水位(壓力)。水位(壓力)的變化宜用井下壓力計觀測,直接測量水位時應同時測量孔內水溫,以便換算和比較。 6.7 地熱流體、土、巖實驗分析 6.7.1 在地熱勘查工作中,應系統采取水、氣、巖土等樣品進行分析鑒定,以獲得熱儲的有關參數。 按以下要求采取樣品: 地熱流體全分析:各勘查階段的勘探井和代表性泉點全部取樣。 氣體分析:凡有逸出氣體的井、泉均需采集氣體樣品。 微量元素、放射性元素、毒物分析:普查階段各取13個,詳查階段各取35個,勘探階段各取57個。 穩定同位素:詳查階段可取12個,勘探階段13個。 放射同位素:詳查階段可取35個,勘探階段57個。 巖、土分析樣:按實際需要采取。 6.7.2 地熱流體化學成分應進行全分析(主要陰陽離子和F、Br、I、Si02、B、H2S等)微量元素(Li、Sr、Cu、Zn等),放射性元素(U、Ra、Rh)及總總放射性的分析,對溫泉和淺埋熱儲應視情況增加污染指標的分析,如酚、氰等,還要根據不同的利用目的增加其他分析項目。 6.7.3 同位素分析一般測定穩定同位素(18O、34S、2H)和放射性同位素(3H、14C),以研究地下水熱水的成因、年齡、補給來源等。 6.7.4 氣體成分分析應盡量包括H2S、CO2、02、N2、CO、NH4、CH4、Ar、He等項目,以評價地熱流體質量。 6.7.5 巖、土分析鑒定應依據地熱田實際情況有選擇的進行。 a. 對熱儲及代表性蓋層的巖芯或巖石,一般可測定其物理、水理性質,項目包括:密度、比熱、導熱率、滲透率、孔隙度等。 b. 與熱儲密切有關的巖芯或巖石可進行同位素年齡、古地磁、微體古生物、化石、孢粉、重礦物、巖石化學等測定和鑒定,以確定其地層時代和巖性。 c. 應用巖石薄片鑒定水熱蝕變礦物并研究其演化過程,如發現礦物包體則可進行包體測溫。 d. 應用巖石中鈾、釷、鉀放射性含量,研究形成區域性熱異常的產熱率背景。 6.8 動態監測工作 6.8.1 在勘查工作中,應及早建立地熱流體動態監測網,以掌握地熱流體的天然動態和開采動態變化規律。對已開發的地熱田應在已有觀測點網的基礎上繼續進行監測,以了解開采降落漏斗范圍及其發展趨勢,為研究地熱田水位(壓力)下降、地面沉降或地面塌陷等環境地質問題提供基礎資料。 6.8.2 觀測井的布設應以能控制地熱儲量動態為目的。普查階段每個地熱田建立控制性監測點12個;詳查階段每一熱儲建立12個;勘探階段每一熱儲設立23個。監測點盡量應用已有井、泉。 6.8.3 監測內容包括:水位或壓力、流量、溫度及熱流體化學成分。監測頻率可根據不同動態類型而定。水位(壓力)、溫度、流量監測,一般每月23次。水質監測,一般每年12次。 6.8.4 動態監測資料應及時進行分析,編制年鑒或存入數據庫,為地熱田的合理開采提供信息。 6.9 回灌試驗 6.9.1 為保持熱儲的生產壓力,延長地熱田壽命,防止地面沉降和地熱流體隨地排放造成的環境污染,可進行回灌試驗。 6.9.2 通過試驗選定合適的回灌位置、深度、壓力、以及回灌量等參數,對地熱田是否或如何進行生產回灌提供依據。7 地熱儲量分類、分級、計算和評價 7.1 地熱儲量分類、分級與級別條件 7.1.1 根據我國目前開采技術經濟條件的可行性,并考慮遠景發展的需要,將地熱儲量分為兩類: a. 能利用儲量:熱儲埋深小于2000m,便于開采,經濟效益好,在開采期間不發生嚴重的環境地質問題,符合資源合理開發利用的儲量。 b. 暫難利用儲量:熱儲埋深大于2000m,開采技術條件較困難,經濟條件不合理,暫不宜開采利用,而將來有可能開采的儲量。 7.1.2 按地熱田勘查研究程度,將地熱儲量分為五級(A、B、C、D、E)。 A級:系地熱田進行開發管理依據的儲量。其條件是: a. 準確查明地熱田邊界條件和熱儲特征; b. 儲量計算所利用參數均為開采驗證了的; c. 掌握了三年以上開采動態監測資料。 B級:系地熱田開發設計作依據的儲量,也是地熱勘探中所探求的高級儲量。其條件是: a. 詳細控制了地熱田邊界和熱儲特征; b. 通過試驗取全取準儲量計算所需的參數; c. 掌握了兩年以上的動態監測資料。 C級:為地熱田開發利用進行可行性研究或立項所依據的儲量。對于類型復雜難以計算B級儲量的地熱田,C級儲量可作為邊探邊采的依據。其條件是: a. 基本控制了地熱田邊界和熱儲特征; b. 通過試驗獲得了儲量計算的主要參數; c. 掌握了一年以上的動態監測資料。 D級:經普查評價,證實具有開發利用前景的地熱資源,是根據地熱地質調查、物化探資料或稀疏勘探工程控制所求得的儲量,作為地熱田開發遠景規劃和進一步部署勘探工程的依據。其條件是: a. 大致控制了地熱田范圍和熱儲的空間分布; b. 取得了少量的儲量計算所需參數。 E級:根據區域地熱地質條件和地熱流體的天然露頭(或已有的井孔)等資料進行估算的儲量,作為制定地熱田勘查設計遠景規劃的依據。 7.2 儲量計算 7.2.1 儲量計算原則 a. 地熱田儲量計算一般包括地熱能與地熱流體的可開采量計算,如地熱流體中含有達到工業提取指標的有用組分,也應評價其可開采量。 b. 儲量計算應建立在地熱田的綜合分析研究基礎上,根據形成地熱田的熱源、地熱地質條件和地熱流體特征,建立計算模型,選擇符合實際的計算參數和正確的計算方法。勘查過程中要不斷完善計算模型,注意取全取準計算參數,提高計算精度,滿足相應階段的勘查要求。 c. 在分別計算地熱田熱儲的固體與流體體積中儲存的地熱能與地熱流體儲存總量、天然補給量的基礎上,計算其可開采量。勘探階段,應結合地熱田開發方案、服務年限和利用方向,分別計算地熱能、地熱流體及有用組分的可開采量。 d. 地表有地熱流體排放、地熱顯示強烈的地熱田,可計算地熱能與地熱流體的天然排放量,作為其天然補給量的下限。 e. 儲量計算應滿足綜合評價的要求。 7.2.2 確定計算參數的要求 7.2.2.1 熱儲面積和厚度的確定:普查階段可根據地面測繪、物化探資料分析推定;詳查與勘探階段應結合巖芯、巖屑錄井、簡易水文觀測、地球物理測井以及水熱蝕變等資料確定。一般應符合下列要求: a. 熱儲蓋層的平均地溫梯度不少于3/100m或1000m深度以淺獲得的地熱流體溫度不低于40; b. 儲層具有一定的滲透率(不少于0.05m2)。 7.2.2.2 熱儲溫度的確定:一般根據鉆孔實測溫度,按算術平均或加權平均溫度計算。 7.2.2.3 熱儲地熱能采收率的確定:應根據熱儲的巖性,有效孔隙度、熱儲溫度以及開采回灌技術條件合理確定。松散孔隙熱儲,其孔隙率大于20時,采收率可取25;巖溶裂隙熱儲采收率可取1520;固結砂巖、花崗巖、火成巖等裂隙熱儲,其采收率可取510。 7.2.2.4 巖石密度、比熱、熱導率和孔隙度等物性參數:在普查階段,可按經驗值確定;詳查、勘探階段應采取試樣,實驗室測定或野外實測確定。 7.2.2.5 地熱流體計算參數的確定: a. 導水系數(T)、滲透率(K)、壓力傳導系數(a)、給水度()、儲水系數(e)及越流系數KM等計算參數,在普查階段可根據單孔試驗,詳查階段主要根據多孔試驗,勘探階段主要通過群孔流量試驗資料計算確定。 b. 當地熱田具有校長系列的動態監測資料時,應通過動態資料反求有關計算參數。 7.2.3 儲量計算方法要求 7.2.3.1 應在建立地熱田模型的基礎上,選擇相應的計算方法進行計算。完整的地熱田模型應能反映地熱田的熱源、地熱流體的補給、運移、相態變化及混合過程。 7.2.3.2 詳查和勘探階段應選擇兩種以上的方法計算地熱能及地熱流體的可開采量。 儲量具體計算方法及其要求,可參照地質礦產部部標準DZ40執行。 7.3 儲量評價 一般應按綜合利用的原則,按可能的利用方向對地熱能與地熱流體的可開采量進行評價。要求: a. 普查與詳查階段,根據天然補給量或天然排放量,論證可開采量的保證程度。 b. 勘探階段應根據技術經濟條件對不同計算方案進行對比、論證,確定合理的開采方案,并根據確定的開采方案,預測地熱田的地溫場、滲流場的變化趨勢,論證可開采量的保證程度。 c. 對計算依據的原始數據、地熱田模型、計算方法、計算參數及計算結果的準確性、合理性、可靠性作出評價。8 地熱流體質量與環境影響評價 8.1 地熱流體質量評價要求 8.1.1 地熱流體的質量主要指的是地熱流化學成分及其能量的品位。地熱流的質量評價,應在查明地熱流體的物理性質、化學成分及其變化規律的基礎上,根據所選用的開采方案,確定其用途,結合地熱流體開發利用指標以我國現行的有關評價標準進行綜合評價。 8.1.2 地熱流體水質評價 a. 醫療熱礦水評價,參照附錄C(參考件)對其是否屬于醫療礦水作出評價; b. 飲用熱礦水評價,符合飲料礦水標準,可作為天然飲料礦水開發的低溫地下熱水,其水質標準依據GB8537進行評價; c. 飲用熱水評價,有的地熱區只產熱水,沒有涼水,為解決當地人、畜飲水,應根據GB 5749結合當地實際情況,對地下熱水是否符合飲用作出評價; d. 農業灌溉用水評價,低溫地下熱水可作為農業灌溉用水。由于地下熱水中通常含有較高濃度的氯化物及氟、硼等,其是否適用于農業灌溉,需對照GB 5084進行評價; e. 漁業用水評價,低溫地下熱水仍可適用于魚類的養育越冬以及孵化等,并可適用于高密度工廠化養殖尼羅羅非魚等喜溫的熱帶魚種,其水質標準應按照TJ 35進行評價; f. 工業用水評價。根據熱流體的質量特性結合不同工業對水質的要求作出評價。 8.1.3 地熱流體中有用礦物組分評價 對于高濃度的地熱流體,可以從中提取鋰、碘、溴、硼等成分,還可生產食鹽、芒硝等,達到工業利用價值者,參照附錄D(參考件)予以評價。 8.1.4 地熱流體開發利用溫度評價 根據地熱流體的不同用途,按(表1)溫度指標進行評價。 8.1.5 地熱腐蝕評價 應對地熱流體中由于C1、SO42、CO22、H2S等的存在導致對金屬和碳鋼的腐蝕性作出評價。 地熱流體對地熱管線和設施的腐蝕影響,一般應通過試驗(最基本的試驗是掛片試驗)作出評價,確定不同材料的腐蝕率。 8.1.6 地熱結垢評價 對地熱流體中所含二氧化硅、鈣和鐵等組分,產生結垢的可能性作出評價,并通過試驗、評述結垢程度。對結垢較嚴重的地熱流體還應做防垢試驗,提出較為經濟合理的解決辦法。 8.2 地熱開發環境影響評價要求 8.2.1 地熱流體排放對環境影響的評價 a. 高溫地熱流體中所含CO2、H2S等非凝氣體應評價其排放對大氣可能造成的污染; b. 廢地熱流體中所含的一些高濃度有害組分應遵循中華人民共和國水污染防治法、GB 3838、GBJ 8、GBJ 4以及一些地方制定的水污染物排放標準,評價其排放對環境的影響。 8.2.2 地面沉降評價 對于淺埋的孔隙熱儲和巖溶熱儲,應對其可能產生的地面沉降和巖溶塌陷作出評價。應建立二級以上的水準點,其參照的水準點要設在地熱田以外的基巖上。對高溫地熱田還應進行重力檢測。 8.2.3 其他環境影響方面的評價 高溫地熱田通常還會遇到噴氣孔和沸泉逸出的H2 S氣體造成空氣污染,地面天然放熱熱量過高和熱棄水排放也可能造成環境熱害等方面問題,對此應在地熱勘查工作中有所測定,并參照TJ 36作出相應的評價。9 地熱田開發技術經濟評價 參照礦產勘查各階段礦床經濟技術評價的暫行規定并結合地熱田的特點進行。10 資料整理與報告編寫要求 10.1 資料整理要求 10.1.1 對所有勘查資料進行系統的、綜合的整理與分析研究,特別是要加強多年資料的分析整理,綜合研究各種資料間的內在聯系,及時編制各種圖表。對原始資料應分類整理、編目、造冊、存檔備查。 10.1.2 必須十分重視資料的準確性和代表性。各項工作告一段落后,應及時提交相應的報告。報告的形式可根據具體情況確定,一般可分為專題報告和勘查階段報告兩種。綜合勘探的深井也應編寫單井報告書。 10.2 編寫報告要求 10.2.1 地熱資源勘查工作結束后應編寫正式勘查報告。要求在野外勘查工作結束后六個月內提交,并按有關規定上報審批。 10.2.2 編寫報告前,必須對所有原始資料和圖表進行全面的審查、校對、分析、研究。編寫的地熱田勘查報告,必須充分利用所獲得的資料,科學地、客觀地反映地熱田的地熱地質特征、地熱資源的數量、質量及開采技術經濟條件。報告面向生產,內容應重點突出、論據充足、結論明確、文字圖件簡明易懂,文、圖、表一致,并互相配合補充。 10.2.3 勘查報告類別必須與勘查階段一致。分為地熱資源普查、地熱資源詳查、地熱資源勘探和地熱田開發研究報告四種。各階段的勘查報告,要充分反映該階段的研究程度,滿足相應階段的地熱開發利用要求。 10.2.4 文字報告內容一般包括10.2.4.110.2.4.10的內容,不同階段的報告可有所取舍或側重。 10.2.4.1 序言 10.2.4.2 勘查工作質量評述 10.2.4.3 地理概況 10.2.4.4 區域地質條件 10.2.4.5 地熱田地熱地質條件: a. 地熱田水文地質特征; b. 地熱田地球物理特征; c. 地熱田地球化學特征。 10.2.4.6 儲量評價: a. 熱儲模型; b. 計算參數的選擇; c. 計算結果與評價。 10.2.4.7 地熱流體質量評價 10.2.4.8 合理開發利用方案與環境保護 10.2.4.9 地熱田開發技術經濟評價 10.2.4.10 結論:概括地熱田的形成條件、所屬類型、熱源、控熱構造、熱儲特征,說明地熱資源的可采儲量、開發方案、效益及環境影響,存在主要的問題,提出進一步勘查工作意見。 10.3 附圖、附表與附件要求 10.3.1 附圖要求 編圖使用的資料要準確可靠,控制性的數據應在圖面或圖外列表表示。圖面要清晰、簡明、實用。圖面負擔不要過重。可以根據勘查階段、工作目的分別編制下述圖件: a. 實際材料圖; b. 地熱田區域地質圖; c. 地熱田地質圖; d. 地熱流體化學圖; e. 地熱田地溫分布圖; f. 地熱田水文地質圖; g. 熱儲模型與儲量計算圖; h. 地熱田動態曲線圖; i. 鉆井綜合柱狀圖; j. 地熱顯示形跡圖。 10.3.2 附表要求 勘查過程中收集的原始測試數據,計算過程的中間及最終結果,都應系統整理,列表成冊。對與報告內容有關的,應作為報告附表,一般包括: a. 勘探井溫度測量成果匯總表; b. 地熱流體、巖土化學成分(含同位素)及物理性質分析成果匯總表; c. 勘探井試驗(含回灌)綜合成果表; d. 巖礦鑒定成果表; e. 動態監測成果表; f. 參數計算及其校正結果表。 10.3.3 附件要求 凡與最終報告有密切關系而報告本身又未作詳細論述的物化探報告、各種專題試驗研究報告以及地熱地質、開發利用照片等,應作為報告附件提交。附錄A地球化學溫標計算方法(參考件)對溫泉和地熱井都可以利用地球化學溫標來估算熱儲溫度,預測地熱田潛力。 各種地球化學溫標建立的基礎是:地熱流體與礦物在一定溫度條件下達到化學平衡,在隨后地熱流體溫度降低時,這個“記憶”仍予保持。 選用各種化學成分、氣體成分和同位素組成而建立的地熱溫標類型很多,各種溫標都有自己的適用條件,應根據地熱田的具體條件,選用適當的溫標。在此僅介紹近年來國際上新創立的鉀鎂與鉀鈉地熱溫標,其他溫標計算方法參照DZ 40。 A1 鉀鎂地熱溫標 它代表不太深處熱水貯集層中的熱動力平衡條件,尤其適用于中低溫地熱田。 其計算式為: (A1)式中:t熱儲溫度,; C1水中鉀的濃度,mgL; C2水中鎂的濃度,mgL。 A2 鉀鈉地熱溫標 根據水巖平衡和熱動力方程推導的用以計算深部溫度的一種溫標。(A2)式中:C3水中鈉的濃度,mgL。附錄B 地熱流體分析樣品的采集與保存方法 (參考件) 正確的樣品采集與保存方法是保障地熱流體分析質量具有真實性和代表性的必要前提。針對地熱流體不同于一般地下水的特殊性質和特殊要求,特制訂本采集與保存方法。 B1 采集點的選定及野外測試 泉水應優先選擇溫度最高者采樣.并避免在靜滯的水池中采集,應盡量選擇在靠近主泉口、集中冒氣泡處或泉的主流帶、流動但又不湍急的水中的采樣。低溫噴泉或自流井的采樣,應使用清潔器具將主流導出一部分采集。低溫熱水鉆孔的采樣應在抽水經過一段時間后,即至少相當于抽出井筒貯水體積23倍的水量后才予采集。 中、高溫地熱井最理想的是在井下定深取樣。定深取樣器是密封的,取樣器提出地面后需冷卻到環境溫度再打開,并當即測定樣品的pH值、溫度、電導率和總堿度。自噴井的采樣若沒有定深取樣器,應使用井口汽水分離器,分別測定汽和水的流量,記錄分離溫度和壓力,并分別采集熱水和蒸汽冷凝水樣品,硫化氫要在現場測定,以獲得原始地熱流體的真實成分。 每一采樣點都應現場測定水溫、pH值,描述水的外觀物理性質。泉口有大量氣體冒出者,應現場測定堿度或二氧化碳和重碳酸根含量。條件許可時還應現場測定Eh值、電導率、氨與硫化氫的含量。 B2 不同分析項目的采樣要求 B2.1 原樣水樣 原樣指水樣采集后不添加任何保護劑。這類水樣可采集在硬質細口磨口玻璃瓶(下稱玻璃瓶)或沒有添加劑的本色聚乙烯塑料瓶或桶(下稱塑料桶)中,采樣體積15002000mL。可以將瓶置于水面以下灌裝或用塑料或橡膠管引流接至瓶中。瓶口要留出10mL左右的空間,然后將瓶蓋密封。測定水中二氧化硅和硼的原樣水樣必須用塑料瓶采集,體積200mL。 原樣水樣供測定水中的所有陰離子、絕大部分陽離子、硬度、堿度、固形物、消耗氧、pH值及物理性質。 B2.2 酸化水樣 B2.2.1 鹽酸酸化水樣 a. 以兩個容積分別為1 500mL和500mL的塑料桶采集水樣后,在采樣現場分別往水樣中加入5mL和3mL(11)鹽酸,搖勻、密封。分別供測定水中鈾鐳及微量元素。 b. 總、總測定:用20005000mL塑料桶采樣(視礦化度高低決定取樣量),每升水樣中加入(11)鹽酸4mL。 B2.2.2 硝酸酸化水樣 用塑料瓶采樣500ml,加(11)硝酸,使含酸0.2O.5,pH2為宜,供測定金屬離子及微量元素。對溫度較高的熱水,作鈣、鎂的樣品,以此酸化處理樣品為佳。 B2.3 堿化水樣 用500mL玻璃瓶,在水樣中加入2g固體氫氧化鈉,搖勻,使pH11并盡量在低溫條件下保存,于24h內送檢,供測定酚、氰。 B2.4 稀釋水樣 中、高溫地熱井或顯示點測定二氧化硅的水樣為防止高濃度二氧化硅的聚合或沉淀,宜在野外現場將水樣用無硅蒸餾水作110稀釋處理,采樣體積50100mL,塑料瓶口密封。 B2.5 濃縮萃取水樣 中、高溫地熱流體鋁的分析樣品宜野外萃取。萃取方法:取400mL過濾后的水樣置入500mL的梨形分液漏斗中加5mL、20濃度的鹽酸羥胺 (NH2OH-HCl) 溶液, 使溶液中的Fe3變為Fe2,以避免對萃取的干擾。加15mL、1濃度的鄰菲羅啉(C112H8N2-H2O)溶液,如果水中有Fe2則溶液變成紅色(鄰菲羅啉亞鐵),搖勻靜置30min。加5mL、18羧基喹啉(C9H7NO),測溶液的pH值,滴加(11)NH4OH調整溶液的pH值,使由酸性到堿性,并使處于pH等于88.5之間,這時鋁的氰合物最穩定。滴入的NH4OH可以先濃后稀,如滴入過量,則再滴鹽酸將pH調節好。再加20mL甲基異丁基甲酮(C6H12O),振搖萃取1min,靜置,使其充分分離后,排去下層溶液,將表層甲基異丁基甲酮溶液裝入干燥小瓶密封,代表濃縮了20倍的鋁測定樣品。 B2.6 現場固定水樣 B2.6.1 測定硫化氫(總硫)的水樣,用50mL玻璃瓶,在水樣中加入10mL、20醋酸鋅溶液和1mL、1mgL氫氧化鈉,搖勻、密封。對硫化氫含量較低的地熱流體可適當加大取樣量,減少醋酸鋅溶液加入量。 B2.6.2 測定汞水樣,可用100mL玻璃瓶或塑料瓶,加入體積含量1硝酸和0.01重鉻酸鉀,搖勻、密封

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