1、GB/T 116152010I中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会ICS 73.020D 10中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T 116152010代替GB/T 116151989地热资源地质勘查规范Geologic exploration standard of geothermal resources2010-11-10 发布 2011-02-01 实施中 华 人 民 共 和 国 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布GB/T 116152010II目 次前言.II1 范围32 规范性引用文件33 术语和定义34 总则75 地热资源勘查内容与要求7
2、6 勘查工程控制程度要求.107 勘查工作质量要求.128 地热资源/储量计算与评价 169 地热流体质量评价.1810 地热资源开发利用评价2011 资料整理与报告编写要求21附录 A (资料性附录) 地球化学温标 .23附录 B (规范性附录) 地热流体分析样品的采集与保存方法 .25附录 C (资料性附录) 地热资源 /储量计算方法 27附录 D (资料性附录) 地热常用量代号和单位名称 .38附录 E(资料性附录)地热水利用的节煤减排计算及居室须暖面积估算表.41附录 F (资料性附录) 医疗热矿水水质标准 .42附录 G (规范性附录) 地热资源勘查报告编写提纲及附图附表要求 .44
3、参考文献-46GB/T 116152010III前 言本标准代替 GB/T 11615-89地热资源地质勘查规范。本标准与 GB/T 11615-89 相比主要变化如下:-根据实际需要,将术语和定义的条款由 13 条增至 34 条;将地热资源/储量分为:地热流体可开采量和地热储量(热储存量),地热流体可开采量细分为:验证的、探明的、控制的和推断的四类;将地热资源勘查划分为地热资源调查、预可行性勘查、可行性勘查及开采四个阶段,并在各阶段的具体工作内容上作了相应的补充;将地热资源勘查的最大深度规定在 4 000m 以内;对深部地球物理勘查方法的应用部份,增加了较为成熟的非地震的地球物理勘探方法如电
4、磁测深及微动测深等;对地热钻井孔斜、井深误差、岩屑录井、钻井冲洗液、测井、洗井、地质编录等提出了新要求;将地热回灌列入了地热勘查工作的内容,规定了回灌工程部署原则、工程控制要求及回灌试验的质量要求;明确地热动态监测应贯穿地热资源勘查、开采的全过程,对各勘查阶段的监测网点数量提出了要求;对地热资源计算方法部份作了较大的修改并作为本标准的附录 C;-增加了地热资源开发利用评价,细分为地热资源开发可行性评价和开发利用环境影响评价;-增加了地球化学温标、地热资源评价方法等内容。本标准的附录B和附录G为规范性附录,附录A、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。
5、本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口。本标准起草单位:国土资源部储量司、中国矿业联合会地热开发管理专业委员会、北京市地质工程勘察院。本标准起草人:宾德智 刘延忠 郑克棪 陈培钧 刘久荣 陈 红。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:- GB/T 11615-1989GB/T 116152010 IV 地热资源地质勘查规范1 范围本标准规定了地热资源(不包括通过热泵技术开采利用的浅层地热能)地质勘查工作的定义、总则、基本工作内容、勘查工程控制程度与勘查工作质量要求、地热资源/储量计算与评价、地热流体质量评价、地热资源开发利用评价及勘查资料整理与报告编写要求等。本标准适用于地热资源地质勘查工作
6、部署和地热资源地质勘查报告的验收、评审备案、地热资源/储量登记统计。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 5084-92 农田灌溉水质标准GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准 GB 8537-1995 饮用天然矿泉水GB 8978-1996 污水综合排放标准GB 11607-89 渔业水质标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 地热 g
7、eothermal 地球内部所储存的热量。3.2 地热资源 geothermal resources地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。目前可利用的地热资源主要包括:天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。3.3地热资源勘查 geothermal resources exploration为查明某一地区的地热资源而进行的地质、地球物理、地球化学综合调查以及钻探与试验、取样测试、动态监测等地质工作。根据勘查工作程度,可分为调查、预可行性勘查、可行性勘查和开采等阶段。3.4 地热资源评价
8、geothermal resources assessment在综合分析地热资源勘查成果的基础上,运用合理方法对地热资源蕴藏量、可采量及质量进行的计算与评价。3.5GB/T 116152010 V地热流体质量 quality of geothermal fluid地热流体的物理性质、化学成份、微生物指标及其能量品位。3.6地热异常区 geothermal anomalous area又称地热区,指地表放热量或大地热流值显著高于大陆地壳热流平均值的地区。在实际工作中,通常指具有某种地表热显示或一定深度内赋存有开发利用前景的热储分布地区。3.7地热系统 geothermal system构成相对独
9、立的热能储存、运移、转换的系统。按地质环境和能量传递方式可划分为对流型地热系统和传导型地热系统。3.8地热田 geothermal field 经地质勘查或研究证实,赋存有一定数量和质量并可供经济开发利用的地热资源的地区。注: 一般与地热异常区相对应, 其规模可从几km 2 至数百或上千km 2 不等。理想的地热田具有热源、储热层(热储)和盖层三个要素。3.9地热储 geothermal reservoir简称热储(heat reservoir),指埋藏于地下、具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带, 其中储存的地热流体可供开发利用。3.9.1层状热储 stratified reservoi
10、r指以传导热为主、分布面积大并具有有效空隙和渗透性的地层构成的热储。泛指沉积盆地型热储。3.9.2带状热储 zoned reservoir指以对流传热为主、平面上呈条带状延伸、具有有效空隙和渗透性的断裂带构成的热储。3.10盖层 cap rock覆盖在热储之上的不透水或弱透水岩层的总称。在层状热储中,通常将覆盖在主要热储或开发利用热储之上的地层通称之为主要热储的盖层。 3.11热源 heat source供给热储中岩石和地热流体热的来源, 可以是现代岩浆活动形成的岩浆房,也可以是来自地壳深部的热传导或来自沟通深部热源的现代活动性断裂带的热对流。3.12地热增温率 geothermal grad
11、ient也称地温梯度, 指地球不受大气温度影响的地层温度隨深度增加的增长率。通常用恒温带以下每深入地下 100m 所增加的地温值(/100m)来表示。3.13地热储量 geothermal reserves在当前经济技术可行的勘查深度内,经过勘查工作,一定程度上查明储存于热储岩石及其空隙中的地热流体所赋存的地热资源量。GB/T 116152010 VI3.14可开采量 exploitable reserves经勘查或经开采验证的在当前开采经济技术条件下能够从热储中开采出来的那部份储量,是地热储量的一部份。通常是在热田勘查、开采和监测的基础上, 考虑到可持续开发, 经拟合计算允许每年合理开采的地
12、热流体量。依据勘查、开采程度不同,分为:验证的、探明的、控制的和推断的可开采量。3.15地热流体 geothermal fluid包括地热水和地热蒸气, 以及少量的非凝性气体, 但不包括天然的碳氢化合物可燃气体。3.16干度 steam fraction高温地热的两相流体中蒸气含量占水汽总流量的质量百分比。3.17试井 well testing 地热井成井后的产量试验, 需测定井产量、静压力、动压力、压力降、流体温度和流体质量等。3.18有效空隙率 effective porosity地热流体贮存空间(连通性孔隙、裂隙)体积占热储总体积的比率。3.19渗透性 permeability指地质体可
13、以让流体渗透、透过的能力。一般以渗透率,即压力梯度为 1 时,动力粘滞系数为 1的液体在介质中的渗透速度来表示其能力的大小。3.20热导率 heat conductivity物质传递分子运动热能的能力。沿热传导方向单位厚度物质当两壁温差为 1时, 单位时间内所通过的热量(W/m.k) 。3.21比热 specific heat 即比热容的简称。指单位质量的物质当温度升高 1时所吸收的热量或降低 1时所释放出的热量(J/kg.) 。3.22容积压缩系数 volumetric compressibility factor指地热流体受压缩而缩小的体积与其原体积之比率。 3.23弹性释水系数 elas
14、ticity releasable factor 因地热流体开采造成热储压力下降, 使受容积压缩系数控制的那部份地热流体逐渐得以膨胀释放的能力。3.24渗透联系 permeable linking 指不同地区或不同热储层之间热流体的运移、沟通能力。3.25GB/T 116152010 VII井产量 well production指单个地热井的热流体产率, m 3/d 或 l/s 或 t/h。3.26压(力)头 pressure head 又称承压水位和测压水头,是地热流体普遍具有的通性, 指作用于单位面积上的压力(P)与地热流体单位体积重量(R)的比值(P/R)。实际工作中,通常以固定点(井口
15、或地面)为基准进行测定,水头高出基准点以+压力表示,低于基准点以深度表示。为便于比较,则以海平面为零点,进行统一换算。3.27静压力 static pressure地热井在非井试条件下的闭井流体压力。3.28动压力 dynamic pressure地热井在井试时带有压力下降的流体压力。3.29压力降 pressure drawdown地热井在井试条件下静压力与动压力之差, 相当于抽水试验的降深。3.30单位产量 specific capacity指每米压力降的热流体产量, m 3/d m 或 l/s m。3.31地热回灌 geothermal reinjection为保持热储压力、充分利用能源
16、和减少地热流体直接排放对环境的污染, 对经过利用(降低了温度)的地热流体通过地热井重新注回热储,也可利用其他清洁水源进行回灌。3.32热储工程 reservoir engineering指涉及热储性质的工程数据和为取得这些数据需进行的测试和研究, 包括地热井井试、动态拟合、热储模型和回灌等。3.33概念模型 conceptual model指对地热田包括热储、盖层、热源和热传递、流体运动等要素的几何及物理形态的简化描述。3.34热储模型 reservoir modeling在掌握热田机制和开采生产的全系列工程测试数据的基础上, 建立的类比、统计、解析、数值法等模型, 以拟合热储生产的历史和现状
17、条件, 为地热资源规划、利用、管理和保护等服务。4 总则4.1 本标准涉及的地热资源勘查为水热型地热资源勘查, 尚不包括干热岩型、岩浆型地热资源勘查和通过热泵换热技术开采利用的浅层地热资源勘查。GB/T 116152010 VIII4.2 地热资源勘查评价的目的是为开发与保护地热资源提供资源/储量及其所必须的地质资料, 以减少开发风险、取得地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益, 并最大限度地保持资源的可持续利用。4.3 地热资源勘查评价的重点是在查明地热地质背景的前提下,确定地热资源可开发利用的地区及合理的开发利用深度;查明热储的岩性、空间分布、空隙率、渗透性、产能及其与断裂构造的密切
18、程度;查明热储盖层岩性、厚度变化、对热储的封闭情况及其地热增温率;查明地热流体的温度、赋存状态、物理性质与化学组份, 并对其利用方向做出评价;查明地热流体动力场特征、补径排条件,计算评价地热资源/储量,提出地热资源可持续开发利用的建议。 4.4 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。4.5 地热资源勘查工作应有效地应用航卫片图像解译、地质调查、地球物理、地球化学、地热钻井、产能测试、分析化验、动态监测等方法技术进行综合性勘查。地热钻井, 尤其是深部地热钻井应在地球
19、物理勘查工作的基础上进行。4.6 地热勘查钻井,应按照“探采结合”的原则进行布置和施工。地热勘查孔有条件成井的, 应按地热生产井钻井技术要求成井, 完井后转为生产井利用;地热生产井应按地质勘查孔的技术要求进行钻井施工, 取全取准各项钻井地质及地热参数资料,做好地质编录, 为地热田地质研究和资源的开发与保护提供地质资料。4.7 经过勘查的地热田或边采边探已形成一定开采规模的地热开采区, 应及时总结分析勘查资料, 对地热资源/储量进行计算评价, 提出相应的地热资源勘查评价报告,为科学制定地热资源开发利用规划或方案提供依据。对已投入规模化开采的地热田或地热集中开采区,宜每隔 5 年依据开采动态资料对
20、其可开采量进行核实评价,为资源管理保护、确保资源可持续利用提供依据。 4.8 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 1)。表 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 查地热流体可开采量 验证的 探明的 控制的 推断的地热资源/储量分类 地热储量 热 储 存 量5 地热资源勘查内容与要求 5.1 地热资源勘查内容5.1.1 地质研究5.1.1.1 研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)活动及地热显示等特点, 确定热储、盖层、控热构造、热储类型及不同类型地热田勘查工作重点。5.1.1.2
21、 对地热田周边及相关地区, 应进行必要的地质调查和地球物理、地球化学勘查, 研究地热田形成的地质背景及地热流体的动力场、温度场和循环途径;5.1.1.3 对地表热显示及井(孔)温度进行系统调查,确定地热异常区范围,分析研究热异常区形成的原因和条件。5.1.1.4 查明地热田的范围、热储、盖层、地热流体通道及地热田的边界条件,确定地热田的地热地质模型。5.1.1.5 研究地热资源形成的地质环境条件及开发地热资源对地质环境可能造成的影响。5.1.2 地温场研究GB/T 116152010 IX5.1.2.1 查明地热田不同地段、不同深度的地温变化, 确定恒温带深度、热储盖层的地热增温率和热储的温度
22、,研究勘查深度内的地温场特征, 圈定地热田范围。5.1.2.2 利用地热增温率或地球化学温标估算热储温度(参见附录 A),并对热田成因、控热构造和热源做出分析推断。5.1.3 热储研究查明各热储的岩性、厚度、埋深、分布、相互关系及其边界条件, 测定各热储的空隙率、有效空隙率、弹性释水系数、渗透系数、压力传导系数、压力水头高度等参数,详细研究主要热储或近期具有开发利用价值热储的渗透性、地热流体的产量、温度、压力及其变化,为地热资源/储量计算提供依据。5.1.4 地热流体研究5.1.4.1 查明地热流体的温度、相态、排放时的汽、水比例(蒸汽干度)、非凝气体成份, 为地热资源的开发利用与环境影响评价
23、提供依据。 5.1.4.2 测定地热流体的物理性质与化学成份、微生物含量、同位素组成、有用组份及有害成份, 评价地热流体的可能利用方向;5.1.4.3 测量各地热井(孔)地热流体的压力、产量特征, 研究地热流体与大气降水、常温地下水和不同热储间地热流体的相互关系,分析地热流体的来源、储集、运移、排泄条件; 5.1.4.4 研究地热流体的温度、压力、产量及化学组份的动态变化。 5.2 不同勘查阶段工作要求5.2.1 地热资源调查阶段以分析研究区内已有的地质、航卫片图像地质解译、地球物理、地球化学、放射性调查以及地热资源勘查开发资料为主。开展调查的范围可根据需要确定。重点对地热天然露头(泉)和地热
24、井开展野外调查,依据地热资源勘查研究程度的不同, 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。5.2.2 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。包括下述内容:a) 对选定的有开发前景的地热显示区(热泉等)或隐伏地热异常区,根据地热资源勘查要求与区域地热地质条件确定合理的勘查范围;b) 采用地质调查、地球物理、地球化学等勘查方法, 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
25、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;c) 按热田勘查类型的不同, 投入少量的控制性地热钻井工程, 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。d) 利用地热钻井测试资料及经验参数,采用热储法、比拟法等方法计算地热储量、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。5.2.3 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
26、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。应进行下述工作:a) 详细进行地温调查, 地质及地球物理、地球化学勘查, 基本查明勘查区的地层结构、岩浆岩分布与主要控热构造,各热储的岩性、厚度、分布、埋藏条件及其相互关系; GB/T 116152010 Xb) 选择代表性地段进行地热钻探或探采结合钻井工程,查明其地层结构、热储及其盖层的地热增温率;主要热储特征(渗透性、有效空隙率等)、地热流体温度、压力、产量及化学组分等;c) 进行地热群井生产性测试, 了解井间干扰情况及流体动力场变化特征, 为确定合理的开采生产井群布局提供可靠
27、依据;d) 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, 掌握其年内或多年动态特征; e) 根据多个地热钻井(孔)测试资料、年动态监测及经验参数, 采用热储法、比拟法、解析法、数值法,详细计算勘查区内的地热储量、地热流体可开采量, 提出地热资源勘查报告, 其成果满足地热资源开采设计的需要。5.2.4 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。应进
28、行下述工作:a) 综合分析区内已有的地质、水文地质、地热地质、深部地热钻井及地球物理勘查资料, 详细查明地热田或研究区内的地质构造、岩浆活动, 热储岩性、厚度、分布范围及其埋藏条件,建立准确的地热地质概念模型。b) 全面分析地表热显示及井孔测温资料, 详细查明区内的地热增温率、勘查深度内地温场的空间变化规律,准确确定热储温度。c) 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, 定期普测全区地热流体压力、温度、化学组份变化, 分析不同储层和主要开采热储层的开采量变化及其引起的地热流体压力、温度、水质动态变化规律, 建立评价区热储渗流模型与地球化学模型。d) 依据热储特征、地热
29、田开发的实际需要与可能, 对热储进行回灌试验研究, 查明回灌对地温场与渗流场的影响, 确定最佳的回灌地段、层位、采灌比、采灌井的合理布局及保持地热田持续开发利用的采灌强度。e) 建立地热资源地理管理信息系统与地热资源评价的数学模型, 主要利用地热勘查、采灌试验及多年动态监测资料, 采用数值法、解析法、统计分析法与热储法,计算验证地热流体可开采量、地热储量并做出评价, 提出相应时段的地热资源 /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。5.3 不同类型地热田勘查重点 5.3.1 高温地热田通过地质调查圈定地热异常分布范围, 对区内新构造运动与岩浆活动的进行研究, 开展深部地球物
30、理、地球化学勘查,查明热源、热通道及其与热储、载热流体的关系。5.3.2 地压型地热田应查明热储的空间展布、封闭条件及形成机理;查明地热流体温度、压力及其伴生气体(通常有CO2和可燃气体)组份和特征, 对热储资源做出综合评价。5.3.3 主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田应研究控制或影响地热资源分布的主要断裂构造的形态、规模、产状、力学性质及其组合关系。在地质调查的基础上, 结合地球物理、地球化学勘查圈定地热异常区或地热田的边界。宜在断裂交汇部位及主要控热断裂构造的上盘并沿断裂构造延伸方向布置地热钻井查明其条件, 通过沿断裂线上的群井降压试验参数评价地热田的地热流体可开采量。对于受断裂构造控
31、制的天然温泉则以多年流量动态观测资料评价其可开采量。5.3.4 呈层状分布的盆地型地热田GB/T 116152010 XI宜通过地质调查(主要是深井测温调查)了解可能的地热异常区;依据重力、磁法、电法和地震等地球物理勘探方法, 查明松散地层的沉积厚度或隐伏基岩埋藏深度、主要断裂构造分布, 确定地热资源勘查范围;通过点上的深部地球物理勘探, 详细了解深部地层结构、主要热储埋深;依据地热井钻探验证结果及取得的新认识, 开展外围地区勘查, 逐步扩大勘查范围;主要依据采灌测试、开采动态监测资料评价地热流体可开采量。勘查工作应详细研究地层结构及地温梯度随深度、地层的变化, 划分热储和盖层。着重研究各热储
32、层岩性、厚度、分布及重要断裂构造对热储的渗透性、地热流体温度的控制性影响, 确定主要热储, 划分地热流体富集区(带)。6 勘查工程控制程度要求6.1 地热田勘查类型划分与热田规模、地热资源分级6.1.1 根据我国已知地热田特征, 按地热田的温度、热储形态、规模和构造的复杂程度, 将地热田勘查类型划分为两类六型(见表 2)。6.1.2 地热田规模按可开采热(电)能的大小分为大、中、小三型(见表 3)。6.1.3 地热资源按温度分为高温、中温、低温三级(见表 4)。表 2 地热勘查类型类 型 主 要 特 征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
33、, 受构造断裂及岩浆活动的控制,地质构造条件比较复杂高 温地热田(I) 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、热泉出露中低温地热田(II) 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表 3 地热田规模分级高温地热田 中、低温地热田地热田规模 电 能/MWe 保证开采年限/年 热 能/MW t 保证开采年限/年大 型 50 30 50 100中 型 1050 30
34、1050 100小 型 20mg/ L)、溴( 50mg/ L)、铯( 80mg/ L)、锂( 25mg/ L)、铷(200mg/ L)、锗(5mg/ L)等, 有的还可生产食盐、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。 9.4 地热流体腐蚀性评价9.4.1 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。9.4.2 可参照工业上用腐蚀系数来衡量地热流体(水)的腐蚀性:若腐蚀系数Kk0, 称为腐蚀性水;GB/T 116152010 XXI
35、腐蚀系数Kk0, 称为半腐蚀性水;腐蚀系数Kk3.0 有轻腐蚀性;3.010.0 有强腐蚀性。9.5.3.2 当地热流体中氯离子含量较低( 7.0,不结垢。10 地热资源开发利用评价10.1 地热资源开发可行性评价10.1.1 考虑当前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做出评价。10.1.2 依据地热井可能的成井深度, 区别地热资源开采的经济性, 分为: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。 10.1.3 依据地热流体温度, 评价可能的利用范围(参见表 4)。10.1.4 依据地热井的地热流体
36、单位产量大小, 确定适宜开采地区, 分为:适宜开采区: 地热井地热流体单位产量大于50m 3/d.m; 较适宜开采区: 地热井地热流体单位产量 505 m 3/d.m; 不适宜开采区: 地热井地热流体单位产量小于5m 3/d.m; 10.1.5 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(见表 8)10.1.6 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。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、水产养殖等的规模可参照表 9 进行估计。表 8 不同质地热流体的利用方向、方式与排放要求利 用 方 向 利 用 方 式溶解性总 固体含量 (mg
37、/L)达到生活饮用水或饮用矿泉水标准 达到理疗矿水水质标准 理疗洗浴 其 他排 放要 求10000 理疗洗浴、采暖等 直接利用 间接利用直接利用处理后排放,间接利用回灌注: 本表参考北京、福州等地的地热开发利用现状统计资料确定。表 9 地热供暖、供热、理疗、洗浴等耗水(热)量参考标准项 目 供 暖 供生活热水 温泉洗浴 理 疗 农业温室 水产养殖单 位 Wt/m2 M3/年.人 m3/人.次 m3/床位.年 Wt/m2 m3/m2.年标 准 50 1520 0.30.5 100 80 5710.2 地热资源开发利用环境影响评价10.2.1 地热利用的节能和减排效果估算可参照附录 F。10.2.
38、2 地热流体排放对环境影响的评价a)高温地热流体中通常含有 CO2、H 2S 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。GB/T 116152010 XXIIIb)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 评价其排放对环境的影响。10.2.3 地面沉降评价a) 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。b) 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
39、出相应的防治措施建议。10.2.4 其他地质环境影响评价a)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。b)海水入侵可能性评价。对沿海地区开采地热流体可能引起的海水入侵进行评价,确定合理的开采方式和开采量,防止海水入侵对热田的破坏和影响。c)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。11 资料整理与报告编写要求11.1 资料整理要求11.1.1 应对地热资源勘查工
40、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。11.1.2 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, 按建立地理信息系统的要求, 确定地理坐标位置, 建立相应的数据库。11.1.3 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井实物资料(岩芯、岩屑)应予以长期保存。11.2 报告编写要求11.2.1 地热资源勘查工作完成后, 应及时编写与勘查阶段相适应的勘查报告。11.2.2
41、 地热资源勘查报告依据实际需要可分为: 单井地热勘查报告、地热田(区)地热资源勘查评价报告。11.2.3 单井地热资源勘查报告: 指为单个地热井开发单位提供利用的地热井勘查报告, 主要依据单井勘查成果评价其可开采量及开采保护区范围, 为资源的开发管理提供依据。报告内容一般包括: 前言;区域地热地质条件; 地热井地质及地球物理测井;井产能测试与可开采量评价;流体质量评价; 经济与环境影响评价、开采保护区论证; 结论与开发利用建议等。11.2.4 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
42、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、附表具体要求见附录 G。GB/T 116152010 XXIV附 录 A(资料性附录)地球化学温标对温泉和地热井都可以利用地球化学温标来估算热储温度, 预测地热田潜力。各种地球化学温标建立的基础是地热流体与矿物在一定温度下达到化学平衡, 在随后地热流体温度降低时, 这一平衡仍予保持。选用各种化学成份、气体成份和同位素组成而建立的地热温标类型很多, 下面介绍的各种温标都是根据实验计算或热动力平衡推导的公式, 而对统计归纳类的温标公式未作推荐。A.1 二氧化硅地
43、热温标A.1.1 无蒸汽损失的石英温标 热水中的二氧化硅是由热水溶解石英所形成, 这部份热水在其达到取样点(泉口或井口)时没有沸腾, 可选用式(A.1)计算:1309t = - 273.15 .A.1)5.19 lg c 1A.1.2 最大蒸汽损失的石英温标如溶解石英的这部份热水达到取样点时已发生了沸腾闪蒸, 则可选用式(A.2)计算:1522t = - 273.15 (A.2)5.75 lg c 1A.1.3 非晶质二氧化硅温标如果热水溶解了非晶质二氧化硅, 则可选用式( A.3)计算:731t = - 273.15 . (A.3)4.52 lg c 1GB/T 116152010 XXV上
44、述计算公式适用温度0250。式中: t _ 热储温度, ;c 1 _热水中溶解的H 4SiO4 形式的 SiO 2 含量, mg / L。当pH 大于8.5时, 水中SiO 2 总量不全以H 4SiO4 的形式存在, 这时 :H4SiO4 H+ + H3SiO4- 为此, 要计算出 H 4SiO4 形式中的SiO 2 含量。 SiO2 =H4SiO4 + H3SiO4- H + H 3SiO4-K H4SiO4= -H 4SiO4平衡常数K 随温度变化。H + = 10- pH , H+ 亦受温度控制。当温度为20时, lg K H4SiO4= -10.01; 当温度为25时, lg K H4
45、SiO4= -9.91 ; 然后根据计算式 10 - pH SiO 2 -C H4SiO4K H4SiO4= -C H4SiO4算出溶解的 H 4SiO4 形式的SiO 2 含量(即 C H4SiO4) 。在使用SiO 2 温标公式时, 应考虑下列因素:a) 当水沸腾时, 水中 SiO2 随蒸汽闪蒸而浓度增大、应采用式(A.2);b) 取样之前可能发生 SiO2 聚合和沉淀作用, 为此应试算非晶质 SiO2 温度, 如有勘探钻孔时, 应与采样时的实测温度进行对比, 以验证是否发生了这种聚合或沉淀;c) 取样之后, 随温度降低在样品运输和保存期间可能发生 SiO2聚合作用, 当水中 SiO2浓度
46、大于 115 mg / L 时, 取样时需作稀释处理;d) 除石英之外, 应注意其它硅酸盐对水中 SiO2的控制;e) 当 pH 大于 8.5 时, 应先进行水中 H4SiO4 形式的 SiO2 含量的计算;f) 温标公式不适用于已受稀释的热水;h) 对 pH 远小于 7 的酸性水不适用。A.2 钾镁地热温标热储温度可用下式(A.4)计算:4410t = - 273.15 . . (A.4)13.95 lg( c 22/ c 3 ) 式中: c 2 水中钾的浓度, mg/L ;c 3 水中镁的浓度, mg/L ;该式代表不太深处热储层中的热动力平衡条件, 适用于中低温地热田。A.3 钾钠地热温
47、标A.3.1 根据水岩平衡和热动力方程推导的计算公式1390t = - 273.15 (A.5)1.75 lg( c 2 / c 4 ) 式中: c 4 水中钠的浓度, mg/L ; GB/T 116152010 XXVIA.3.2 在具备钠长石与钾长石平衡的条件下, 可应用下列诸式:温度 t 150, 可应用公式(A.6)或(A.7):1217t = - 273.15 .(A.6)lg( c 4 / c 2 )+ 1.48 885.6或 t = - 273.15 (A.7)lg( c 4 / c 2)+ 0.8573温度 2511 , 并尽量在低温条件下保存, 于24h内送检, 供测定酚、氰
48、。B.2.4 稀释流体样中、高温地热井或显示点测定SiO 2的流体样, 为防止高浓度SiO 2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50mL100mL, 瓶口密封。B.2.5 浓缩萃取流体样GB/T 116152010 XXVIII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(NH 2 OHHCl)溶液, 使溶液中的Fe 3+变为Fe 2+, 以避免对萃取的干扰。加入15mL 、1%浓度的邻菲罗啉(C 12H8N2H2O)溶液, 如果样品中有Fe 2+ 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(C 9H7NO), 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(C 6H12O), 摇匀萃取