地热资源勘查内容技术要求计算与评价作业指导书97页.doc
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编号:1077044
2024-09-06
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1、地热资源勘查内容、技术要求、计算与评价作业指导书编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制: 审 核: 批 准: 发 布: 二XX年X月前 言据中国地质调查局20xx年估算,我区就盆地型地热资源可采热水117400万m 3/a,居全国之首。自治区地质勘查专项资金设立以来,共安排地热勘查项目51项,也取得了突破性成果,西xx平原、xx平原、xx盆地、xx盆地相继成功地打出了热水井。为了规范地热勘查工作,提高勘查与成果报告编写质量,我中心依据相关规范,编写了本作业手册。初稿完成后,xx地质矿产勘查开发局、xx地质调查院、xx第七地质矿产勘查开发院的专家详细审阅了初稿2、,提出了许多宝贵意见。地热勘查项目,往往布置较多的地面物探工作,为了工作方便,以附录的形式,附了“大地电磁测深法作业指导书”与“地热勘查二维地震勘探资料采集作业指导书”,供工作时参考。依据自治区几年来地热勘查实践,本作业指导书少量内容与地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)不一致,请各项目承担单位及时反馈意见,不断完善本作业书。目 录第一章 地热资源勘查的内容及基本技术要求1一、地热资源勘查阶段划分及主要工作任务1二、地热资源储量分类3三、地热规模分级、温度分级3四、地热田及热储类型4五、地热勘查类型划分4六、地热勘查工程控制程度4第二章 地热勘查主要技术方法及要求6第一节 区域3、地质资料的搜集和分析6第二节 航卫片解译6第三节 地热地质调查6第四节 地球化学测量9第五节 地球物理勘查14第六节 地热钻探14第七节 地热井产能测试28第八节 动态监测34第三章 地热资源/储量计算与评价38第一节 计算原则38第二节 计算参数的确定38第三节 地热资源/储量计算方法41第四节 地热资源/储量可靠性评价47第五节 地热流体质量评价49第六节 地热资源开发利用评价50第四章 资料整理与报告编写要求52第一节 资料整理52第二节 报告编写要求52附件一:大地电磁测深法作业指导书54附件二:地热勘查二维地震勘探资料采集作业指导书71附录三:地热勘查使用的标准91第一章 地热资源勘4、查的内容及基本技术要求一、地热资源勘查阶段划分及主要工作任务地热资源勘查分为地热资源调查、预可行性勘查、可行性勘查及开采4个阶段。大、中型地热资源勘查项目分阶段进行, 地热地质条件简单的中、小型或单个地热井勘查项目可合并进行。1、地热资源调查阶段工作内容主要是充分收集区内已有的区域地质、航卫片图像地质解译、重力航磁地震勘查、煤炭石油勘勘查、地球化学、放射性调查以及地热资源勘查开发资料,并进行系统分析研究。开展调查的范围可根据需要确定,重点对地热天然露头(泉),地热异常区和地热井开展野外调查,分析地热地质条件,根据已有资料及调查成果,预测调查区的地热资源量,提交地热资源调查报告或开发利用前景分析5、报告, 确定地热资源重点勘查开发前景区, 为国家或地区地热资源勘查远景规划提供依据。2、地热资源预可行性勘查阶段选定在有地热资源开发前景但又存在一定风险的地区进行地热资源预可行性勘查。由于我区地热研究程度非常低,为了尽可能降低勘探风险,本阶段勘查工作一般分阶段进行。第一阶段,充分收集与地热有关的各种资料,有针对性的进行地热地质调查,必要时开展地球化学勘查。第二阶段在地热地质调查及分析研究已有与地热有关的各类勘查资料的基础上,选择重点工作区,在重点工作区开展地面物探、地球化学勘查工作。依据勘查成果,综合各类已有资料编制地热井井位论证报告,并对井位论证报告进行评审。第三阶段地热井施工。该阶段依据井6、位论证报告与报告的专家评审意见与建议,编写地热井施工设计,设计书应按照井位论证报告专家评审意见与建议,进一步确定井位、井深、井结构等关键问题,设计批准后进行地热井施工。通过地热勘探井,结合已有和地面勘查资料初步查明地热田及其外围的地层、构造、岩浆(火山)活动情况, 地温异常范围, 地热流体的天然排放量、温度、物理性质和化学成份, 圈定地热资源有利开发的范围, 确定进一步勘查地段;根据地热钻井工程, 初步查明地热田的地层结构,地热增温率,热储的埋藏深度、岩性、厚度与分布,地热流体温度、压力和化学组分, 并通过井产能测试, 初步了解热储的渗透性、井的热流体产率、温度等;采用适宜的方法计算地热储量、7、地热流体可开采量, 对地热资源开发利用前景做出评价, 提出地热资源预可行性勘查报告, 为地热资源试采及进一步勘查与开发远景规划的制定提供依据。3、地热资源可行性勘查阶段结合地热资源开发规划或开发工程项目要求, 在地热资源预可行性勘查阶段选定的地区或开发工程所选定的地段上进行。勘查范围可以是一个地热田,也可以是划定的拟开采地区。结合我区的实际,主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田,工作区范围应包括整个地热田,主要目的是进一步圈定地热异常范围,确定控热断裂构造的规模、产状,断裂带宽度,地热流体的产量、温度、质量及其变化规律。呈层状分布的盆地型地热田,地质、水文地质研究程度比较高,特别是石油地震勘查8、覆盖的盆地,工作区可适当选定的大些,反之选定的小些。由于该阶段要有多个地热井的测试资料,层状分布的盆地型地热田地热井多数在10003000m,故该类地热田勘查面积一般不超过50km2。本阶段的具体工作要求按照地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)执行, 其成果满足地热资源开采设计的需要。4、地热资源开采阶段 对已规模化开采地热资源的地热田或地区, 应结合开采中出现的问题与地热资源管理的需要, 加强开采动态监测、采灌测试、热储工程与地热田水、热均衡研究, 每5年对地热流体可开采量及开采后对环境的影响进行重新评价,为地热资源合理利用、有效保护和可持续开发提供依据。我区目前尚未开展该阶9、段的勘查工作。对开采历史较长的、地热流体产量或质量发生较大变化的,主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田可考虑进行勘查。主要对地热流体动态(开采量、水头压力、水温、水质)进行长期观测研究,对热储进行回灌试验研究,确定保持地热田持续开发利用的采灌强度。地热资源/储量报告, 其成果应满足地热资源持续开发与科学管理的需要。二、地热资源储量分类地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)规定,经勘查评价的地热资源/储量,地热流体可开采量依据地质勘查可靠程度分为:验证的、探明的、控制的和推断的四级(见表11)。表1 1 地热资源/储量分类简表勘 查 阶 段开 采可行性勘查预可行性勘查调 查地热资源10、/储量分类地热流体可开采量验证的探明的控制的推断的地热储量热 储 存 量 三、地热规模分级、温度分级表1 2地热田规模分级地热田规模高温地热田中、低温地热田电 能/MWe保证开采年限/年热 能/MWt保证开采年限/年大 型 5030 50100中 型1050301050100小 型 1030 10100表1 3地热资源温度分级温 度 分 级温度(t) 界限/主 要 用 途高温地热资源t 150发电、烘干、采暖、中温地热资源90 t 150烘干、发电、采暖、低温地热资源热水60 t 90采暖、理疗、洗浴、温室、温热水40 t 60理疗、洗浴、采暖、温室、养殖温水25 t 40洗浴、温室、养殖、农11、灌注: 表中温度是指主要储层代表性温度四、地热田及热储类型1、以温度压力划分高温地热田地热流体温度 150。我区目前还没有发现该类型的地热田。地压型地热田是存在于大河入海处的新近纪滨海盆地碎屑沉积物中的地热资源。其含水层埋深23千米,由于流体压力超过了静水压力0.4656894.76帕(反映了上覆盖层的部分负荷),流体温度一般是150180,更深处可达260,井口压力可达(280420)10帕,因此它除了是一种热能资源外,同时还是一种水能资源。我区没有该类型地热田。2、以热储性质划分主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田呈层状分布的盆地型地热田 五、地热勘查类型划分表1 4 地热勘查类型类 型主12、 要 特 征高 温地热田(I)I-1热储呈层状, 岩性和厚度变化不大或呈规则变化,地质构造条件比较简单I-2热储呈带状, 受构造断裂及岩浆活动的控制,地质构造条件比较复杂I-3地热田兼有层状热储和带状热储特征, 彼此存在成生关系, 地质构造条件复杂中低温地热田(II)II-1热储呈层状, 分布面广, 岩性、厚度稳定或呈规则变化,构造条件比较简单II-2热储呈带状, 受构造断裂控制,地热田规模较小,地面多有温、热泉出露II-3地热田兼有层状热储和带状热储特征, 彼此存在成生关系, 地质构造条件比较复杂 六、地热勘查工程控制程度地热资源调查阶段以收集区域地球物理勘查资料为主;可(预可)行性勘查阶段13、以面积物探为主, 勘查区应等于或略大于地质调查的范围,物探工作测线应垂直主要构造走向, 精测剖面应通过拟定地热钻井部位,勘查深度应大于拟钻地热井的深度;开采阶段, 可根据开采地热资源布井的需要,进行点上的勘查或重点地段的补充性勘查。工作量应满足相应比例尺物探精度和勘查深度的要求。根据我区的实际情况,呈层状分布的盆地型地热田,研究程度比较高,特别是石油地震勘查覆盖的盆地,钻探孔及生产井单孔可控制面积可取最大值。表1 5地热资源勘查控制程度控制程度调查阶段预可行性勘查阶段可行性勘查阶段开采阶段地质调查工作比例尺 小 型1/5万1/2.5万 1/1万 1/1万 中 型1/10万1 /5万 1/2.514、万 1/2.5万 大 型1/20万1 /10万 1/5万 1/5万钻探孔及生产井单孔可控制面积(km2/孔)I-1型/10.020.05.010.0 5.0I-2型/1.02.00.51.0 0.5I-3型/5.010.02.55.0 2.5II-1型/20.030.010.020.0 10.0II-2型/2.03.01.02.0 1.0II-3型/10.020.05.010.01000-20002101401152000-300021023000-40002308、管材的基本要求(1)常用管材有石油套管、无缝钢管、螺旋和直缝高频焊管、PVC-U塑料管。(2)过滤管主要有桥式过滤管、梯形丝过滤15、管、贴砾过滤管、钻孔缠丝管、铣缝式PVC-U塑料管等。(3)井深大于1500m或腐蚀性较强的地热井,宜选择石油套管;过滤管选择石油套管缠丝(梯形丝)双层过滤管,不得直接使用单层桥式过滤管或梯形丝过滤管。(4)井管连接主要有丝扣和焊接两种类型。推荐使用丝扣连接方式,焊接连接时,井深不易超过1500m。(5)对于基岩稳定地层可根据具体情况裸孔成井;对于破碎掉块地层必须下入井壁管或过滤管,过滤管可视情况选择钻孔式或条缝式等。(6)泵室段井管直径应满足下入开采泵和测量的要求,深度应满足与开采量相应的动水位的要求。(7)全井下管时,必须在底部有1530m沉淀管。9、填砾(1)填砾主要适宜1200m以浅的16、地热井。当井深大于1300m时,宜采用贴砾过滤管或携砾过滤管。(2)填砾时必须采用循环水填砾法。(3)填砾必须人工缓慢投入,不允许同时向井内投入大量的滤料。出现“架桥”时立即停止投砾,待循环正常和处理架桥后再进行填砾。10、止水(1)1200m以浅孔隙型地热井一般选用半干粘土球止水,粘土球可为球状或圆柱状,但最大尺寸不得超过井径和井管环空间隙的1/2。(2)超过1200m的地热井可根据情况选用膨胀橡胶或膨胀橡胶普通橡胶联合止水。止水位置应在最上部过滤器顶端,数量在2组4组。(3)裂隙岩溶型地热井一般采用水泥固井方法止水。11、固井(1)表层套管固井时,水泥浆一般应返至地面,采用钻井泥浆泵即可完17、成。候凝时间不可小于48h。(2)技术套管固井时,水泥浆返高应不低于400m,套管重叠段宜用水泥封固严密。候凝36h要进行试压,压力不小于3MPa,稳定时间不少于10min。(3)水泥标号不宜小于普硅P.O 42.5;当固井段深度大于2000m,宜采用油井专用水泥。(4)水泥浆密度一般控制在1.75 g/cm31.80g/cm3。(5)井管内水泥塞高度宜控制在10m30m。(6)固井深度超过1200m时,最好采用专用水泥固井车和水泥浆储罐车,保证固井时的连续性。十、地热钻探资料提交地热钻探提交的资料主要有:1、地热井完井报告。2、地热井柱状图(包括成井结构)。3、测井曲线。4、测井解释资料,包18、括各层厚度与岩性、矿化度、渗透率、孔隙度、含水饱和度、含泥量、井温、井斜、井径等。5、钻进录井各种记录。6、岩心采取记录、送样记录、样品分析表等。7、止水、固井、钻进、孔斜、简易水文观测、洗井等各种记录。8、钻孔班报表。第七节 地热井产能测试地热井完井后应进行产能测试,包括降压试验、放喷试验和回灌试验等,各类地热勘探孔与开采(回灌)井都应进行测试,通过测试取得地热流体压力、产量、温度、采灌量比及热储层的渗透性等参数。一、抽水试验设备抽水设备有空压机、潜水泵等。温度超过50时宜采用高温潜水泵。二、低温热水井降压试验依据勘查的需要,分为单井、多井和群井降压试验,我区由于多数项目属于预可行性勘查,只19、进行单井降压试验。(一)抽水试验设备的选择及准备工作根据洗井、试水情况,选择扬程、出水量、耐温度、功率等技术指标相适宜的水泵型号。检查观测水位、水量、水温等用品和工具,工作人员必须明确试验的目的、方法,做好记录,并在现场绘制必要的草图。一切按预定方案执行,试验中发现问题及时纠正。(二)单井抽水试验抽水试验前需由专业部门制定抽水试验方案,其技术要求应满足勘查规范中单孔、多孔抽水试验要求,依据热储类型确定抽水试验的方法和试验要求,实施部门严格按照方案进行。1、抽水试验方法:浅埋深的基岩裂隙性热储试水,尽量采用已有的热水井,必要时可施工少量的观测孔,做非稳定流抽水试验。对盆地型孔隙裂隙(第三系)热储20、和深埋深基岩裂隙(包括岩溶裂隙)型热储采用稳定流方法。2、 稳定流抽水试验:该方法通过涌水量及所对应的井中水位降深计算热储层水文地质参数,并通过抽水降深与其对应的涌水量关系,建立Q-f(S)曲线方程,推算单井最大涌水量。为确定Q-S曲线形态,一般进行三次降深试验,反向抽水,先进行最大降深(S3=Smax)抽水试验,其后为中、小降深,降深比例分别为大降深的2/3和1/3左右。基于所有的勘探井均作为生产井,抽水试验延续时间比“规范”要求长些。小降深延续时间12h,中降深延续时间48h,最大一次降压的延续时间不少于168h, 若流体压力稳定较快, 可适当减少试验时间。观测水位每小时波动小于5-8cm21、视为稳定。(三)多井非稳定流抽水试验指1个抽水孔带一个或多个观测孔的抽水试验。多井试验资料除满足单井试验的各项要求外, 还应能确定降压影响半径、井间干扰系数等参数。该方法一般在地热田可行性勘查中采用,可做稳定流或非稳定流抽水试验。该类型的抽水试验应主要注意一下几点:1、与常温水抽水试验不同,为了评价单井稳定产量,做非稳定流抽水试验也要进行23次降深抽水试验,最大降深试验延续时间不小于168小时(视具体情况在水温稳定情况下,应满足两个对数周期),中、小降深延续时间分别为24、12小时即可。2、利用大降深试水资料进行热储层水文地质参数计算。中、小降深试水资料求取热水静水头。3、抽水试验结束前,必须22、取全分析水样一组。4、最大降深试验结束,立即进行水位恢复观测。恢复水位观测按非稳定流方法进行,拐点出现后再观测3-5个数据即可结束,但最好水位恢复观测时间与最大降深抽水延续时间一致。5、抽水试验观测具体要求(1).抽水试验过程中,要求水温、流量及主井和观测孔水位同步观测。抽水前准确观测水头埋深及静水水面温度。(2).稳定流观测时间为抽水开始后第5、10、15、20、25、30、40、60、80、120min,之后每小时观测一次。(3)非稳定流观测时间为抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、35、40、50、60、80、100、120min,之后每30min观测一次。23、(4)水位观测单位为米,数据精确到厘米。(5)流量和水温观测数据精确到十分位(小数点后一位)。5、资料整理(1)检查记录表,对水位、水量、水温、观测时间等数据,要进行审查、校对,发现有误可根据情况进行修正,并誊清一份存档。(2)静水(头)位埋深修正抽水前测得的静水位埋深,是未开采前保持的静止水位埋深。即水温自上而下逐渐增高的水柱,它不能代表抽水状态下的静水位埋深,必须修正成抽水时上下形成统一热力场的热水静水头埋深,才能与观测的水位埋深、水量、水温相匹配进行参数计算。校正公式参见第三章第二节。(3)绘制抽水曲线图 涌水量历时曲线:Qt曲线降深历时曲线: St曲线 Slgt曲线qf(Q)曲线及Qf24、(h)曲线计算参数时所需要的相应曲线 (四)群井抽水试验: 群井抽水试验:指在同一热储内, 在两个或两个以上地热井中同时进行的抽水试验, 一般在地热田可行性勘查阶段或开采阶段中采用, 结合地热资源开采方案进行。根据我区的地热勘查情况,在浅埋深的基岩构造裂隙热储中,利用已有的地热开采井或专门施工地热井,可进行群井抽水试验。做群井抽水试验应施工12个观测孔。一般先做1个抽水井非稳定流抽水试验,另一个抽水井做观测孔,然后做群井一次最大降压的稳定流或非稳定流试验, 降压试验流量尽量接近井的拟开采量, 群井抽水试验延续时间不少于240 h,水位恢复时间与抽水延续时间最好一致。试验资料要求能确定地热流体动25、力场的变化及其边界条件, 为资源计算与评价、确定合理开采方案提供资料。(五)抽水试验资料提交抽水试验应提交一下资料:1、静止水文观测记录。2、洗井效果检查记录。3、试抽记录4、抽水试验原始记录。5、抽水试验曲线。6、抽水试验参数计算表。7、抽水试验小结。8、抽水试验验收单。三、中、高温地热井放喷试验与地热回灌试验由于在我区地热勘探中比较少,如果开展时,具体要求参照相应的规范要求进行。四、地热流体与岩土试验分析在地热井中必须按照“规范”要求及地热流体的用途,系统采取地热流体样和岩芯测试样。根据勘查实践,为了对比研究,除了在地热井中采取,还应在有代表性水井与泉水中采取。(一)各类样品采取与测试项目26、的基本要求1、地热流体全分析样:在全部地热井和代表性泉点均应采取,地热井的样品,应有外检样。分析项目:主要阴离子(HCO3-1、Cl-1、SO4-2、CO3-2)、阳离子(K+1、Na+1、Ca+ 2、Mg+ 2)、微量元素和特殊组分(F、Br、I、SiO2、B、Al、Pb、Cs、Fe、Mn、Li、Sr、Cu、Zn、HBO2、H2SiO3等)、气体成分(CO2、H2S)放射性元素(U、Ra、Rn)及总、总放射性、pH值、溶解性总固体、硬度、耗氧量等。对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标如酚、氰等的分析,并根据不同用途增加相关分析项目。2、气体分析:凡有气体逸出的地热井(泉)均应采取;中高温地热27、井应采用井下压力采样器取样。分析项目:应尽可能包括:H2S、CO2、O2、N2、CO、NH4、CH4、He、Ar等。3、微量元素、放射性元素(U、Ra、Rn)、毒性成分的分析: 在全部地热井和代表性泉点均应采取,地热井的样品,应有外检样。4、同位素测试样一般在地热流体、不同深度的地下水、地表水、大气降水分别采取。(1)13C、14C、34S应在地热流体中采取。(2)T(H3)、D(H2)和O18在地热流体、不同深度的地下水、地表水、大气降水分别采取。(二)各类样品的取样方法及保存方法各类样品的取样方法及保存方法依据地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)附录B,摘录如下。1、原样流28、体样(1)分析项目:测定流体中所有阴离子、绝大多数阳离子、硬度、碱度、固形物、消耗氧、pH值及物理性质。(2)取样方法:原样流体,不加任何保护剂。(3)取样方法、容器及规格:可采集在硬质细口磨口玻璃瓶(下称玻璃瓶)或没有添加剂的本色聚乙烯塑料瓶或桶(下称塑料桶)中, 采样体积1500mL2 000mL。可将瓶置于水面以下灌装或用塑料管或胶皮管引流至瓶中。瓶口应留出10 mL左右的空间, 然后将瓶盖密封。测定流体中SiO2、B的原样, 必须用塑料瓶采集,体积200mL。不添加任何保护剂。2、酸化流体样 用于放射性元素与微量元素分析。(1)流体中U、Ra及微量元素测定:以两个容积分别为1500mL29、和500mL的塑料桶采集流体样后, 在采样现场分别往流体样中加入5mL和3mL(1+1)H Cl, 摇匀、密封。(2)总 、总 测定 :用2500mL5000mL 塑料桶采样(视矿化度高低决定取样量), 每1000mL流体样中加入(1+1)HCl4mL 。3、碱化流体样:用于测定酚、氰。用500mL玻璃瓶, 在样品中加入2g 固体氢氧化钠(NaOH), 摇匀, 使pH 11 , 并尽量在低温条件下保存, 于24h内送检, 4、稀释流体样中、高温地热井或显示点测定SiO2的流体样, 为防止高浓度SiO2的聚合或沉淀, 宜在取样现场将流体样用无硅蒸馏水作1:10的稀释处理, 采样体积50mL10030、mL, 瓶口密封。5、浓缩萃取流体样中、高温地热流体铝的分析样品宜野外萃取。萃取方法: 取400mL 过滤后的流体样置入500mL 的梨形分液漏斗中加5mL、20% 浓度的盐酸羟胺(NH2 OH-HCl)溶液, 使溶液中的Fe3+变为Fe2+, 以避免对萃取的干扰。加入15mL 、1%浓度的邻菲罗啉(C12H8N2-H2O)溶液, 如果样品中有Fe2+ 则溶液变成红色(邻菲罗啉亚铁), 摇匀静置30min。加5mL、1% 8 -羟基喹啉(C9H7NO), 测溶液的pH值, 滴加(1+1)NH 4OH 调整溶液的pH值,使由酸性到碱性, 并使处于pH值等于88.5之间, 这对铝的氰合物最稳定。滴31、入的NH 4OH 可先浓后稀, 如滴入过量, 则再滴HCl将pH调节好。再加20mL甲基异丁基甲酮(C6H12O), 摇匀萃取 1min, 静置, 使其充分分离后, 排去下层溶液, 将表层甲基异丁基甲酮溶液装入干燥小瓶密封, 代表浓缩了20倍的Al测定样品。6、现场固定流体样测定H2S(总硫)的流体样, 用50mL玻璃瓶, 在样品中加入10mL、20%醋酸锌溶液和1mL、1mol/L NaOH, 摇匀、密封。对H2S含量较低的地热流体可适当加大取样量, 减少醋酸锌溶液加入量。测定Hg的流体样, 可用100mL玻璃瓶或塑料瓶, 加入体积含量1% HNO3和0.01%重铬酸钾, 摇匀、密封。测定F32、e+的流体样需防止采样后氧化为Fe+,在250mL样瓶内先加入1:1 H2SO42.5mL,硫酸铵(NH4)2SO4 0.5g,瓶口密封,可保存30天。7、测定Rn气流体样用预先抽成真空的专用玻璃扩散器, 采样时将扩散器置于流体下(至少将水平进口管置流体下), 打开水平进口的弹簧夹, 至流体被吸入100mL刻度时, 关闭弹簧夹, 记入取样月、日、时、分。如果没有专用扩散器, 可采用500mL玻璃瓶装满(不留空隙)密封, 同时记下取样的月、日、时、分, 立即送实验室测定。8、气体样品 逸出气体试样的采取均利用排水集气法与普通玻璃瓶取样法,具体取样方法见地热资源地质勘查规范(GB/T 11615233、010)附录B。9、卫生指标测定样 卫生指标测定一般只在浅埋深的带状热储地热井或温泉的地热流体中采取。流体样要用经灭菌处理的500mL 广口磨口玻璃瓶采取, 采取时不需用流体样洗瓶, 严防污染。采样后瓶内应略留有一定空间, 及时密封, 低温保存, 并及时送往卫生防疫站检验。10、同位素测定样 测定流体中放射性同位素T(H3)的样品, 用500mL玻璃瓶, 取满流体样品, 不留空隙, 密封。测定流体中稳定同位素D(H2)和O18的流体样, 用50mL100mL玻璃瓶或塑料瓶, 取满样品, 尽量在流体液面以下加盖密封, 不留空隙。测定流体中14C、13C需要专门制样。第八节 动态监测一、地热动态监34、测的基本要求按照地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)的要求,动态监测应贯穿地热资源勘查、开采的全过程。拟投入勘查开采的地热田, 应及早建立地热流体的动态监测系统, 掌握地热流体的天然动态与开采动态。二、地热动态监测的具体要求我区地热勘查与开发刚刚起步,还没有建立动态监测体系。1、主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田这类型地热田,有些开采历史较长,但均没有系列监测资料。(1)预可行性勘查阶段, 应选择12个代表性地热井(泉)进行监测, 了解地热田的天然动态规律;(2)可行性勘查阶段, 应对地热田的各热储层分别设立23个动态监测点, 了解地热田各热储的动态差异及其变化规律;2、呈层35、状分布的盆地型地热田对施工的探采结合的地热井进行监测。三、监测内容、延续时间与观测频率的要求1、各动态监测井应准确测定井口标高及井位坐标, 各项动态监测资料应及时进行分析,有条件时存入数据库。2、监测延续时间为一个水文年。3、监测内容:地热流体压力、温度、地热流体天然流量(包括地热井的自流量)、地热流体化学成份。4、监测频率:地热流体压力、温度监测宜每月23次;地热流体化学成份监测, 宜每年2次。5、对已投入开采的地热田,应系统调查热田开采量、回灌量与地热田热储压力的变化,为地热资源计算与评价提供依据。动态监测表格参照表220、表221 表222。表220 地热井动态监测记录表座标X:Y:水样36、编号经度纬度固定点高程(m)地理位置观测日期固定点至地下水面距离水位标高(m)水温()备注一次读数二次读数平均值表221 温泉动态监测记录表座标X:Y:水样编号经度纬度高程(m)地理位置观测日期泉流量观测记录(m3/d)水温()备注第一次第二次第三次平均值表222 地热井(温泉)流体质量监测数据表调查点编号样品编号室内编号取样日期测试单位测试日期取样深度m肉眼可见物透明度色度嗅味水化学类型总硬度(CaCO3)永久硬度(CaCO3)暂时硬度(CaCO3)负硬度(CaCO3)总酸度(CaCO3)总碱度(CaCO3)溶解性总固体矿化度pH值游离CO2侵蚀性CO2可溶性CO2KNH4+CuSrNaFe37、2+PbBaCa2Fe3+ZnUMg2NO3-CdRaClNO2-MnThSO42F-NiBCO32HPO3CoSeHCO3H2SiO3Cr6+MoHAsO3SiO2总CrAsO2HBO2VRnN2COWRbNH4CH4HgCsArHeBrLiH2S挥发酚氰根AlI总总Ge第三章 地热资源/储量计算与评价 第一节 计算原则1、地热资源/储量的计算,应分别计算热储中的地热储量(J)、储存的地热流体量(m3)、地热流体可开采量(m3/d 或m3/a)及其可利用的热能量(MWt)。 2、地热资源/储量计算,应以地热地质勘查资料为依据, 在综合分析热储的空间分布、边界条件和渗透特征, 研究地热流体的补38、给和运移规律, 研究地热的成因、热传导方式、地温场特征, 并建立地热系统概念模型的基础上进行。3、计算方法或计算模型应符合实际, 模型的建立与计算方法的采用, 应随勘查工作程度的提高, 依据新的勘查和动态监测资料进行更新和改进。第二节 计算参数的确定地热资源/储量计算参数应尽可能通过试验和测试取得。对难于通过测试得到的参数或勘查工作程度较低时, 可采用经验值。应取得下列参数: 一、地热井参数:1、参数类型:地热井位置、深度、揭露热储厚度、生产能力、温度、水头压力、流体化学成份等。2、获取方法:均采用测量、试验、测试获取实测数据。二、 热储几何参数1、参数类型:热储面积、顶板深度、底板深度和热储39、厚度等。2、获取方法:(1)顶板深度、底板深度和热储厚应利用钻孔勘探资料,并依据地面物探资料,考虑地热田内热储厚度变化特征取平均值或分区给出。(2)热储面积:带状热储的面积一般按地热异常区或同一深度地热等温线所圈定的范围确定;层状热储的面积依据地热田的构造边界和同一深度的地温等值线所圈定的范围确定。如果工作任务仅涉及地热田的部分范围,应按勘查工作控制的实际面积计算。如果地热田分布面积,应将各地热分区、地热田及地热异常区范围线、热储温度等值线和热储厚度等值线计算机数字化,通过计算机计算各分区的面积。若进行区域评价时,新近系与白垩系热储面积,为热储温度大于40的区域;基岩热储面积,按其埋深400040、m以浅分布面积计算。三、热储物理性质1、参数类型:热储温度、水头压力、岩石的密度、比热、热导率和压缩系数等。据此,可以取得热储不同部位的温度分布情况。2、获取方法:(1)热储温度:应尽量选用井温测量的实测数据。热储温度由实测井口水温和新生界地温梯度推算确定。热储温度计算公式:=T+式中:热储中部温度,;T多年平均气温,;地温梯度,/100m;H恒温带深度, m;H热储顶板埋深,m;H热储底板埋深,m。新近系热储温度根据地温梯度公式求得,基岩热储温度按照新近系计算方法先求得基岩顶面热储温度,再利用基岩地温梯度求得基岩顶面值热储中部深度的热储温度,然后二者相加,即为基岩热储中部温度。在调查阶段或没41、有地热勘探井的情况下,可以通过地温梯度推测热储的温度,也可以用地球化学温标计算热储温度。此阶段圈定热储体积时,一般来说热储盖层的,平均地温不小于3/100m,或1000m深度以下获得的地热流体温度不低于40,也就是说1000m以浅平均地温小于3/100m不作为热储加以计算。实际计算时可根据将来地热流体用途确定热储体积。(2)水头压力:应通过地热井的试井资料取得热储的压力。一般情况下,静水位埋深的修正,修正可采用如下方法:a.公式计算法: 水位校正(换算到热储层平均温度) ,可用公式(31)进行校正。h=H- (31)式中:h校正后水位埋深(m);H取水段中点的埋深(m);h1观测水位埋深(m)42、;h0基点高度(m);平地热井内水柱平均密度(kg/m3);高热储最高温度对应密度(kg/m3)。b.作图法依据抽水试验时三次降深测得的动水头(hi)和出水量(QI)作图,反算热水静水位。即曲线交于纵轴出水量为零时,便是热水静水位埋深。此法简便、真实、实用。c.粗略概推法 停泵后,立即观测恢复水位,由于热储层的高压力,动、势能量的转换,当水位恢复到最高点,即热水头高度。此方法可为参考。(3)岩石的密度、比热、热导率和压缩系数:应综合考虑物探测井和岩样实验室测试结果。在勘查程度较低时或没有进行测试时,可取经验值,其经验值具体见地热资源地质勘查规范GB/T 116152010(表C.1)。四、热流43、体性质1、参数类型:热流体单位质量的体积、比重、热焓、动力粘滞系数、运动粘滞系数和压缩系数等。2、获取方法:在地热流体的含盐量不大,且不含非凝气体时,这些参数可从地热资源地质勘查规范GB/T 116152010表C.2查得或求得;否则需要适当修正。五、热储渗透性和贮存流体能力的参数1、参数类型:渗透率、渗透系数、传导系数、弹性释水系数(贮存系数)、空隙率、有效空隙率等。2、获取方法:(1)渗透率、渗透系数、传导系数、弹性释水系数(贮存系数):通过单孔或多孔试井资料求得。一般来说,渗透率小于0.xx/m2的岩体不应作为热储加以计算。渗透系数、传导系数、弹性释水系数(贮存系数)采用常规的稳定流与非44、稳定流抽水求参方法进行。复杂条件下热储水文地质参数的计算,如抽水影响受到不同水文地质边界影响时,则选则符合水文地质条件的公式进行计算,(参见供水水文地质手册第二册)。或按边界水力性质设置虚井按势叠加原理进行计算。(2)渗透率、空隙率和有效空隙率:空隙率可以通过实验室测定,也可通过地球物理测井数据估算。有效空隙率可以通过试井资料计算。六、其他参数:1、利用监测资料可获取地热井的生产量、温度、水头压力、化学成份随时间的变化的数据。2、利用地热勘探井资料与地面物探等资料获取热储的边界条件,如边界的位置、热力学和流体动力学特征等。地热井动态监测资料与热储的边界条件也是地热资源/储量计算必须的的参数。第45、三节 地热资源/储量计算方法一、地热资源/储量计算的基本要求地热资源/储量计算应建立在地热田概念模型的基础上, 根据地热地质条件和研究程度的不同, 选择相应的方法进行。概念模型应能反映地热田的热源、储层和盖层、储层的渗透性、内外部边界条件、地热流体的补给、运移等特征。依据地热田的地热地质条件、勘查开发利用程度、地热动态,确定地热储量及不同勘查程度地热流体可开采量。表31地热资源/储量查明程度类 别验证的探明的控制的推断的单 泉多年动态资料年动态资料调查实测资料文献资料单 井多年动态预测值产能测试内插值实际产能测试试验资料外推地热田钻井控制程度满足开采阶段要求满足可行性阶段要求满足预可行性阶段要46、求其他目的勘查孔开采程度全面开采多井开采个别井开采自然排泄动态监测5年以上不少于1年短期监测或偶测值偶测值计算参数依据勘查测试、多年开采与多年动态多井勘查测试及经验值个别井勘查、物探推测和经验值理论推断和经验值计算方法数值法、统计分析法等解析法、比拟法等、热储法、比拟法、热排量统计法等热储法及理论推断 二、地热资源/储量计算方法地热资源/储量计算重点是地热流体可开采量(包括可利用的热能量)。计算方法依据地热地质条件及地热田勘查研究程度的不同进行选择。预可行性勘查阶段可采用地表热流量法、热储法、比拟法;可行性勘查阶段除采用热储法及比拟法外, 还可依据部分地热井试验资料采用解析法;开采阶段应依据勘47、查、开发及监测资料, 采用统计分析法、热储法或数值法等计算。(一)地表热流量法地表热流量法是根据地热田地表散发的热量估算地热资源量。该方法宜在勘查程度低、无法用热储法计算地热资源的情况下,且有温热泉等散发热量时使用。通过岩石传导散发到空气中的热量可以依据大地热流值的测定来估算,温泉和热泉散发的热量可根据泉的流量和温度进行估算。(二)热储法主要用于计算热储中储存的热量和地热水储存量,估计热田地热资源的潜力。1、适用条件:热储温度有少量地热井控制的,地热异常范围大致能确定的地热田。热储法又称体积法,不但适用于非火山型地热资源量的计算,也适用于与近期火山活动有关的地热资源计算;不仅适用于孔隙型热储,48、也适用于裂隙型热储。是一种常用的方法。2、计算步骤与一些计算参数的确定原则(1)应首先确定地热田的面积(或计算区范围)地热田的面积最好依据热储的温度划定,在勘查程度比较低,对热储温度的分布不清楚时,可以采用浅层温度异常范围、地温梯度异常范围大致圈定地热田的范围,也可以采用地球物理勘探方法圈定地热田的范围。(2)确定地热田温度的下限标准和计算/评价的基准面深度地热田温度的下限标准应根据当地的地热可能用途而定,或根据规划的利用方式来确定(我区现阶段一般按照地热资源温度分级温水温度最低界限25)。计算/评价的下限深度一般是探采结合井控制的深度范围内。(3)计算/评价范围确定之后,应根据热储的几何形状49、(顶板埋深、底板埋深和厚度)、温度、空隙度的空间变化,以及勘查程度的高低将计算/评价范围划分成若干个子区,为每个子区的各项参数分别赋值,然后计算出每个子区的热储存量、地热水储存量。最后,把各子区的计算结果累加就得到了地热田(或计算区)的热储存量和地热水储存量。(三)解析法1、适用条件:在勘查程度比较低,可用资料比较少时,可以采用解析法计算地热井或地热田的地热流体可开采量。2、计算基本方法:当热储可以概化为均质、各向同性、等厚、各处初始压力相等的无限(或存在直线边界)的承压含水层时,可以采用非稳定流泰斯公式计算单井的开采量、水位(压力)随开采时间的变化量,从而计算出在给定的压力允许降深下地热流体50、的可开采量,对单井的地热流体可开采量进行评价。当地热田中有多个地热井时,可以采用叠加原理计算在给定压力允许下降值下地热流体可开采量。该法主要借用浅部地下水稳定流和非稳定流计算方法,计算结果往往同实际出入较大。建议根据当地的实际情况选用了其他地热资源计算方法。(四)比拟法比拟法又称类比法,即利用已知地热田的地热资源量来推算地热地质条件相似的地热田的地热资源量,或者用同一地热田内已知地热资源量的部分来推算其它部分的地热资源量。类比必须是在地热的储藏、分布条件相似的两者之间进行的,否则类比的结果与实际情况可能会存在很大的差异。(五)统计分析法1、适用条件:该方法适用于已开发利用的地热田,该结果通常比51、较接近实际。2、计算方法具有多年动态监测资料的地热田,可采用统计分析法建立的统计模型来预测地热田在定(变)量开采条件的压力(水位)变化趋势,并确定一定降深条件下的可开采量。可采用的统计分析法包括相关分析、回归分析、时间序列分析等方法。宜采用压力(水位)降低值和开采量之间建立的相关统计模型对地热田进行预测。用于预测的模型应具有较高的相关系数,预测的时限不应超过实际监测资料的时段长度。通常利用已有的动态观测资料,分析地热开采区内,地热水开采量与水位下降的关系,概略确定每下降1米的热水可采量,进而推测最大可能降深时的地热水可采资源量及可采年限,以此做为地热田地热资源评价的依据。(六)数值模型法在地热52、田的勘查程度比较高,并且具有一定时期的开采历史,具有比较齐全的监测资料时,应建立地热田的数值模拟模型,用以计算/评价地热储量,并作为地热田管理的工具。一般适用于研究程度较高的地热田。总之,一个地热田或地热勘查区的地热资源/储量计算, 应采用两种以上的方法计算、比较和验证。地热资源/储量具体计算方法要求, 参见地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)附录C、附录D 。三、地热流体可开采量确定(一)地热流体可开采计算的基本原则1、无开采历史的单个地热开采井可开采量确定一般可依据地热井单井稳定流抽水试验资料绘制的Q=f(s)曲线,确定水流方程以内插法计算确定。对于层状热储地热田,建议依据53、该井开采可能影响区内的可采热储存量与地热井开采期排放的总热量进行均衡验算确定。根据这几年我区的勘查实践计算使用的压力降低值,一般不大于100m, 最大不大于150m, 年压力下降速率不大于2m。2、有开采历史的井采地热田可开采量确定对以井采为主并开采多年的地热田,应以统计法为主计算地热流体可开采量,以地热田内代表性监测井多年水头压力保持稳定或一定时限内可趋于稳定条件下的地热田开采总量,作为其可开采量。对暂不能保持水头压力稳定的地热田,可以地热田内代表性监测井保持一定水头压力年降速条件下的地热田开采量作为一定时限内的可开采量。3、对已实施地热回灌或采(灌)结合开发的地热田可开采量确定可采用统计分54、析法、热储法或数值法计算其保持水头压力、热(量)均衡条件下的合理开采强度作为其可开采量。4、对单独开采的地热天然露头(泉)可开采量确定应依据泉流量实测和动态观测资料, 采用泉流量衰减方程计算可开采量或取历年泉最低流量值作为其可开采量。(二)地热流体可开采量计算的常用方法以下列出几种常用的、简单的计算方法,供评价时参考。1、盆地型地热田可采地热流体评价中考虑回灌水量,表达式为:其中,地热流体可开采量,m3/d;单井地热流体可开采量,m3/d;回灌比例。其中砂岩地区取20%50%,灰岩地区取60%80%。单井地热流体可开采量采用最大允许降深或开采系数法确定。A、最大允许降深法可采地热流体量采用最大55、允许降深法,设定一定开采期限内(50100年),计算区中心水位降深与单井开采附加水位降深之和不大于100150m时,求得的最大开采量,为计算区地热流体的可开采量。表达式为: (32) (33)式中:地热流体可开采量,m3/d;单井地热流体可开采量,m3/d;计算区中心水位降深,m;单井附加水位降深,m;开采区半径,m;单井控制半径,m;热储含水层弹性释水系数;t开采时间,d;T导水系数,m2/d;r抽水井半径,m;B、开采系数法地热远景区采用可采系数法,开采系数的大小,取决于热储岩性、孔隙裂隙发育情况,一般采用510%。 (34)地热流体总存储量,m3;X可采系数2、主要受断裂构造控制呈带状分56、布的地热田(1)泉(井)热量法对于断裂带开发型热储的地热田,地热水主要以温泉或自流井的形式排泄,将温泉或自流井的总流量作为地热田的天然补给量和可开采量。(2)排泄法对于断裂带半封闭型热储的地热田,地下热水以温泉、自流井和第四系潜流的形式排泄,其总排泄量可代表地热田的总补给量。考虑到第四系潜流一般不可能被全部开采利用,根据经验,将潜流量的70%作为可利用量,则70%的第四系潜流量以及全部的温泉、自流井流量及开采量作为地热田的可开采量。(3)补给量法对于地热条件已基本查明的地热田,利用补给量计算地热田的可开采量,其中侧向补给量部分取其70%作为可开采量。(3)平均布井法对于有地热井抽水试验资料的地57、热田,根据抽水试验资料,利用QS曲线方程,推算20m水位降深的单井出水量,在利用平均布井法计算地热田的可开采量。第四节 地热资源/储量可靠性评价地热资源/储量可靠性评价应突出地热田可持续发展能力、地热井的合理的权益保护范围及合理的开采方案。一、地热单井评价1、井的稳定产量评价依据无开采历史的单个地热开采井可开采量确定的方法进行评价单井稳定产量。2、单井50年地热开采总量计算对于盆地型层状热储面积大,且分布稳定的地热田(如西xx盆地、呼包盆地、xx盆地),如果勘查程度达到可行性阶段,为了便于编制地热开发利用规划,参照天津地区地热单(对)井资源评价技术要求,建议计算单井50年地热开采总量(包括开采58、50年的井域热储层单位面积可采热储量及地热开采井布井合理间距)。(1)单井50年地热开采总量计算依据地热井抽水试验资料,用内插法(最大水位降深以不大于单井稳定流量的设计值,区域水位下降速率不大于2m/a)初步确定的地热井可开采流体量,并以公式(3-5)计算按此量开采50年所排放的总热量。 (3-5)式中:QW地热井开采50年所排放的总热量(kJ);Q地热井的日可开采量(m3/d);CW地热水平均比热容(kJ/(m3);tW地热水平均温度();t0地区常温层温度();T-50年内单井累计抽水天数(d);(2)地热井开采利用50年热储层单位面积可开采的热储存量依据地热井地质剖面,按公式(3-6)计59、算确定地热井开采利用热储层单位面积可开采的热储存量。 (3-6)式中:Qr 地热井开采影响区内单位面积可开采热储量(kJ/m2);K 热储层地热采收率(0.150.20);H 地热井所利用的热储层厚度(m);Cr 热储层的平均比热容(kJ/(m3);tr 热储层平均温度 ();t0地区常温层温度()。(3) 单井50年地热开采所需热储水平面积计算按均衡原理以公式(3-7)计算热储层可采热储存量与地热井开采50年排放总热量保持均衡所需的热田面积,并按圆面积公式估算地热井的井距。 (3-7)式中:F保持均衡所需的热田面积(m2);QW地热井开采50年所排放的总热量(kJ);Qr 地热井开采影响区内60、可开采热储量(kJ/m2)。(4) 地热开采井布井合理间距(D)计算 (3-8)二、地热田或地热开采地区评价依据地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010),地热田或地热开采地区评价主要有以下内容。1、依据地热流体可开采量所采出的热量,计算地热田的产能(热能或电能)。2、计算地热流体年(或50年)可开采量所能采出的热量占热储中储存热量及地热流体中储存热量的比重, 估计地热资源的开发潜力并比较计算结果的一致性。3、依据资源条件及资源开发的技术经济条件, 确定合理的开采方案, 并预测地热田的温度场、渗流场、流体化学成分等的变化趋势。具体计算方法详见规范。是否按照规范计算100年的量?第五节61、 地热流体质量评价一、地热流体质量评价的一般要求 1、地热流体质量评价应依据地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)规定的内容进行,但针对不同用途有所侧重。2、按照相应的规范,严格取样,确保样品有代表性。3、对热水的主要用途评价,应有外检样。二、地热流体不同用途评价1、理疗热矿水评价: 地热流体通常含有某些特有的矿物质(化学)成分, 可作为理疗热矿水开发利用, 可参考地热资源地质勘查规范(GB/T 116152010)附录E对其属于何种类型的理疗热矿水做出评价。2、 饮用天然矿泉水评价: 地热流体符合饮用天然矿泉水界限指标及限量指标的,可依据GB8537-2008饮用天然矿泉水标准62、进行评价。3、生活饮用水评价: 地热流体可作为生活饮用水源的, 应根据GB 5749-2006生活饮用水卫生标准做出评价。4、农业灌溉用水评价: 低温地热流体(水)在用于采暖供热等目的后排放的废弃水, 一般可用于农田灌溉, 可参照GB5084-20xx 农田灌溉水质标准对其是否适于农田灌溉做出评价。5、渔业用水评价: 低温地热水用于水产养殖的, 可参照GB11607-89渔业水质标准对其是否符合水产养殖做出评价。我区目前地热水主要用于理疗,基本不适用于饮用与农业灌溉。三、 地热流体中有用矿物组分评价可从热水中提取工业利用的成分, 主要有碘(20mg/ L)、溴( 50mg/ L)、铯( 80m63、g/ L)、锂( 25mg/ L)、铷(200mg/ L)、锗(5mg/ L)等, 有的还可生产食盐(工业品位NaCl10%)、芒硝等, 对达到工业利用可提取有用元素最低含量标准的, 可参照地质出版社1987年矿产工业要求参考手册予以评价。 四、地热流体腐蚀性评价对地热流体中因含有氯根、硫酸根、游离二氧化碳和硫化氢等组份而对金属有一定的腐蚀性, 可通过挂片试验等测定其腐蚀率, 对其腐性做出评价。可参照工业上用腐蚀系数来衡量地热流体(水)的腐蚀性。五、地热流体结垢评价对地热流体中所含二氧化硅、钙和铁等组分因温度变化而产生结垢, 可通过试验, 评价其结垢程度。可参照工业上用锅垢总量来衡量地热流体的64、结垢性。 第六节 地热资源开发利用评价一、地热资源开发可行性评价地热资源开发可行性评价的主要内容有:1、地热资源开采技术的可能及经济的合理性对其开发的可行性评价主要依据开采井深度进行评价。 最经济的, 成井深度一般小于1000m; 经济的, 成井深度一般10003000m; 有经济风险的, 成井深度大于3000m。 2、地热流体可能的利用范围评价主要依据地热流体的温度进行总体评价。其次依据地热流体化学组分的含量, 确定可作为矿泉开发的利用方向和方式;依据地热流体可开采量及其产能, 评价其可开发利用的规模,包括中、低温地热资源用于采暖、供生活热水、温泉洗浴、理疗、农业温室、水产养殖等规模进行估算65、。3、地热资源开采区适宜性评价主要依据地热井的地热流体单位产量大小评价,分为:适宜开采区: 地热井地热流体单位产量大于50m3/d.m; 较适宜开采区: 地热井地热流体单位产量 505 m3/d.m; 不适宜开采区: 地热井地热流体单位产量小于5m3/d.m; 二、地热资源开发利用环境影响评价评价的主要内容有:1、地热利用的节能和减排效果估算2、地热流体排放对环境影响的评价(1)高温地热流体中通常含有CO2、H2S等非凝气体, 应评价其对大气可能造成的污染, 提出污染防治建议。(2)废地热流体的直接排放会造成热污染和其中有害组分对地表水、地下水水质的污染, 应遵循GB 8976-1996评价其66、排放对环境的影响。3、地面沉降评价(1) 对于新生界松散沉积层及半成岩热储层,应对开采地热流体可能产生的地面沉降做出评价, 针对可能出现的问题, 提出相应的防治措施建议。(2)上覆松散层厚度小的岩溶热储或基岩热储层,应对开采地热流体可能引发的地面变形破坏(塌陷或沉降等)做出评价, 针对问题提出相应的防治措施建议。3、其他地质环境影响评价(1)地热地质景观保护性评价。地热流体长期开发, 有可能导致热田及其周边地区的地热显示、地热景观的消失和天然温泉的锐减,应做出保护性评价,保护代表性的地热自然景观。(2)浅层地下水源保护性评价。对于与浅层含水层有较密切水力联系的地区开采地热流体,可能引起上覆含水67、层水质、水量的变化进行评价,确定热储合理开采量及浅层地下水源保护对策。 第四章 资料整理与报告编写要求第一节 资料整理一、资料整理要求1、应对地热资源勘查工作取得的各项资料, 包括: 地质调查、地球物理与地球化学勘查、地热钻井、地球物理测井、试井、地热流体化学分析、岩土测试、动态监测及开采利用的历史与现状等资料进行分类整理、编目、造册、存档备查。2、对代表性地热天然露头及全部地热钻井(勘探孔和开采井)资料, 应按建立地理信息系统的要求,进行数字化, 建立相应的数据库。二、实物地质资料的保管要求对地热钻井取得的实物地质资料(岩芯、岩屑等)应进行整理, 建立标准地质剖面保存;有重要地质意义的地热钻68、井实物资料(岩芯、岩屑)项目承担单位应予以长期保存。第二节 报告编写要求地热资源勘查工作完成后, 应按项目任务书的要求及时编写与勘查阶段相适应的勘查报告。一、孔位论证(地面调查)报告按阶段分步实施的项目,在地面工作结束后,及时编写孔位论证报告或地面调查报告。报告通过项目主管单位评审后,方可进行下步工作。地面调查报告的重内容为在成分利用前人已有工作成果的基础上,综合地热地质调查、地球物理与地球化学勘查成果,初步分析地热地质条件及地球物理特征,通过工作区及附近深孔资料,利用地球物理勘查成果,大致确定地层结构与岩性特征、断裂构造展布与产状,指出主要的控热构造,盖层的时代、岩性、埋藏深度,热储的时代、69、岩性、厚度,推荐地热井井位与结构。二、地热田(区)地热资源勘查评价报告 指一个独立的地热田或具有一定开采规模的地区,为总结地热资源勘查、开采与多年动态监测成果资料而编写的报告, 是地热资源统计、规划、开发管理的主要依据。依据勘查工作程度的不同,可分为:预可行性勘查报告、可行性勘查报告和地热资源勘查报告等,报告编写提纲及附图、附表具体要求按照我中心编写的“报告提纲”执行。附件一:大地电磁测深法作业指导书 大地电磁测深法是指可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和音频大地电磁测深(AMT)。1.目的为了规范和提高大地电磁测深法的勘查工作及其质量,提出该项目的设计、勘查、资料整理和报告编写等方面的要求70、。2.适用范围 本作业指导书主要针对地热勘查工作中的适用于大地电磁测深法,其他地质勘查中的大地电磁测深法应遵照相应的规范要求执行。 3.总则地热勘查工作中的大地电磁测深法工作,必需按本作业指导书和相应的规范要求执行。设计编写1.实施步骤1.1 设计书编写的准备工作(综合研究)1.1.1 项目实施单位根据有关部门下达的任务书,认真研究项目的目标任务,落实设计编写的具体方案,系统收集,分析与任务有关的资料。充分收集测区内所有前人工作成果资料(包括地质、矿产、物探、化探和遥感图像资料及各种科研成果),详细研究各种资料的可信度和存在问题,了解测区地质构造轮廓及地层、火成岩分布等性质。同时,应注意收集环71、境地质、水文地质、灾害地质、管道设施及输变电网布局等资料。作到充分利用以往资料,不作重复工作,分析在以往工作成果基础上获得新成果的可能性和新成果的价值,分析方法的有效性,充分利用先进适用的方法技术,获得最大的地质找矿效果。1.1.2必要时,应在设计前进行现场踏勘和方法有效性试验,其主要内容为:a.实地考察测区地形、地貌、交通及生活条件b.核对已收集的地质、物化探及测绘资料c.测定电性参数,并分析它们于勘查对象的相关性d.在某些典型地段进行方法有效性试验1.1.3落实编写部门和任务。编写部门用两天时间起草编写的具体方案,报有关专业地质调查部门审核,经批准后着手设计前的准备工作。1.2技术设计1.72、2.1 CSAMT装置AB接地长导线为发射源,在3(趋肤深度)的扇形范围内布置测网,通过在接收点同时测量电场和磁场两个互相垂直的水平分量的振幅和相位,计算阻抗视电阻率PE/H和相位差E-H。装置图如下:1.2.2 CSAMT装置的技术要求1.2.2.1利用场强单分量视电阻率时,装置必须满足偶极子条件,而利用单一的比值视电阻率时可放宽。1.2.2.2确定距(发射源到测量点的距离)的原则是确保勘探深度和分辨率能力的条件下宜小不宜大。距大小可通过正演模拟和实地试验来选择,一般要求如下:3H(H为目标物埋深) AB MN1.2.2.3 方向应尽量和地层,构造走向一致,在未知区施测时,可待构造位置大致确73、定后再进行二次布置。1.2.2.4测区基本收发距应统一,并应有3%的坐标点作距观测,布置在主测线,已知地段和典型的地电断面上。1.2.2.5需要同时勘查测区内不同深度的标志层时,对浅部标志层应另布置相应的小距进行对比。1.2.2.6记录点应选在接收中心。1.2.2.7当用发射点固定的扇形装置观测比值视电阻率时,扇形角应控制在60的范围内,观测单分量视电阻率时应为30。移动发射点位置时,至少有两个接受点衔接。若衔接差异大,则要增加衔接点。1.2.2.8发射点相对接收点位置,全区要统一。1.2.3工作精度1.2.3.1 CSAMT工作精度用全区质量评级标准衡量,全区质量评级标准包括系统质量和原始记74、录质量两部分。全区质量评级标准如下:等 级原 始 记 录 质 量系 统 检 查 质 量甲 级 率废 品 率甲 级 率合 格 率优 级80%1%40%90%良 级40%3%20%80%合 格5%70%不合格5%260l3396244120366240510 10 3608161 64801020 20注:距井口100m以内的道,1s以后受井喷影响不参与评价f)强面波干扰基底反射波(基底反射波不清时以最深反射层为准)的道数见表4;表4道距50m条件下强面波干扰道数(一个方向)限额级别偏移距 363228 2420 16注:1道距改变时,按比例增减 2在沙漠、戈壁,山地、沼泽等地区只能采用浅井或土坑75、施工时,有强面波的记录,其强面波干扰不参与评价3 中间发炮时按两个方向分别计算强面波干扰道数g)在勘探深度范围内,有严重的环境噪音、感应或严重声波干扰;h)在现场处理时发现磁带丢码严重或损坏,带速不准,测线号、激发点号、接收点号、文件号错误无法查对者,重复文件号等无法补救的错误;i)仪器,震源等设备没能按规定期限检查或检查的指标不合格;j)没按设计要求进行施工造成资料不能使用者,测量资料精度不合格所生产的全部记录。6.3.2现场处理叠加剖面质量评价6.3.2.1 合格剖面 a)非低信噪比地区叠加剖面上,勘探深度够,干扰较弱,主要目的层较连续,波形特征较稳定,主要地质现象清楚;b)低信噪比地区叠76、加剖面上主要目的层强波能断续追踪。6.3.2.2 不合格剖面达不到6.3.2.1之一者。6.3.3试验记录6.3.3.1 合格记录达到生产记录6.3.1.1中一级标准的b、c、d、e的各项要求,试验目的明确,因素单一,达到试验提出的要求。当试验点或试验段记录用于生产时,每个物理点只允许一张记录按生产记录评价。6.3.3.2废品记录 试验目的不明确,或因素不单一,或不满足6.3.1.1中一级标准的b、c、d、e条件之一的。 6.3.4补炮后记录废品记录补炮合格后,原记录不再参与生产或试验记录评价。6.3.5小折射资料小折射接物理点分合格、不合格两级评价。凡具有下列缺陷之一者,评为不合格:a)班报77、测线号、炮号混乱无法查对;b)初至不清。无法准确读出数据的道数超过记录总道数l6或连续多于2道(不包括只为了取得近排列资料,而使用雷管和小药量激发的记录);c)爆炸信号不准;d)在时距曲线上低速层和高速层少于4个控制点的记录;e)激发点或检波点位置不准确。6.3.8工作量计算方法如下: a)以每个合格物理点统计l炮工作量(以L计算);(1)式中:L每炮工作量,km;N仪器道数;n覆盖次数:d-道距,km。b)工作量按不同覆盖次数实物工作量统计;c)试验记录按炮统计;d)小折射按物理点数;地震勘探的资料整理和报告的编写要求按煤炭煤层气地震勘探规范(MT/T897-2000)等的相关的规范要求执78、行。附录三:地热勘查使用的标准GB /T11615-2010 地热资源地质勘查规范DZ 40-85 地热资源评价方法DD 2004-01 1:250000区域水文地质调查技术要求GB 8537-2008 饮用天然矿泉水标准GB/T137271992 医疗矿泉水水质标准GB/T 14848-1993 地下水质量标准GB 5084-20xx 农田灌溉水质标准TJ35-20xx 渔业水质标准GB/T 14950-1994 摄影测量与遥感术语DZ/T 0151-1995 区域地质调查中遥感技术规定DZ/T 0190-1997 区域环境地质勘查遥感技术规程DZ 地热钻探技术规程(征求意见稿)DD 2001-01 1:250000遥感地质调查技术规定SY/T-6600-2010 石油电缆测井作业技术规范MT/T897-2000 煤炭、煤层气地震勘探规范SY/T5772-2002 可控源声频大地电磁勘探技术规程DZ/T0072-93 电阻率测深法技术规程DZ/T0084-93 地面甚低频电磁法技术规程DZ/T0171-96 大比例尺重力勘探规程DZ/T0187-1997 地面瞬变电磁法技术规程