地热勘查工作技术及质量要求

6 勘查工作技术及质量要求勘查工作技术及质量要求 6 1 航卫生片解译 6 1 1 航卫生主要判断下列地热地质问题 a 地貌 地层 地质构造基本轮廓及地热区隐伏构造 b 地面泉点 泉群和地热溢出带 地面地热显示位置及地表水体位置范围 c 地面水热蚀变带的分布范围 6 1 2 遥感图像解译应先于地质测量工作 卫星图像和航空像片两者结合使用 必要时可进行航空红外测量 遥感图像解译应结合地面地质 物探资料进行 6 1 3 卫片宜用不同时间 不同波段的影像进行综合解译 注意卫片质量 收 集不同地质体的光谱特征 建立地质直接和间接解译标志 视工作要求和条件 许可 用计算机图像处理 提高解译水平和效果 6 1 4 宜用大比例尺航片 用目视和航空立体镜解译 还可用立体测图仪成图 6 1 5 航卫片解译 应提交相应比例的解译图及文字说明 6 2 地质测量 6 2 1 地质测量在充分利用航卫片解译和区域地质调查资料的基础上进行 其 主要任务是 a 实地验证航卫片解译的疑难点 提高航卫片解译质量 b 查明地热田的地层时代 岩性特征 地质构造 岩浆活动 阐明地热田形成 的地质条件 c 查明地表地热显示的类型 分布和规模 阐述地热异常与地质构造的关系 6 2 2 地质测量范围应包括可能的补给区和排泄区 图件比例尽根据勘查类型 和地质构造 复杂程度 参照表 5 选定 表 5 地质测量比例尺 类别 勘查类型 区域性图件地热田图件 层状热储 1 10 万 1 2 5 万 1 5 万 1 2 5 万 带状热储 1 2 5 万 1 1 万1 1 万 1 5 万 6 3 地球化学调查 6 3 1 在地热资源勘查各阶段中都应进行地球化学调查 并尽量采用多种地球 化学地面调查方法 确定地热异常分布范围 6 3 2 采取具有代表性的地热流体 泉 井 常温地下水 地表水 大气降 水等样品进行化验分析 对比分析它们与地热流体的关系 地热流体分析样品 采集方法按本规范附录 B 参考件 要求采取 6 3 3 进行温标计算 推断深部热储温度 6 3 4 测定稳定同位素和放射性同位素 推断地热流体的成因与年龄 6 3 5 计算地热流体中的 C1 B C1 F C1 Sio2 等组分的比率 对比分析地 热 流体和冷水间的关系及其变化趋热 并进行水 岩均衡计算 6 3 6 对地表岩石和勘探井岩芯中的水热蚀变矿物进行取样鉴定 分析推断地 热活动特征及其发展历史 6 3 7 地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致 6 4 地球物理调查 6 4 1 地球物理调查是地热资源勘查工作中的重要组成部分 一般应在普查阶 段进行 详查阶段要在普查的基础上 对有希望的地区进行补充工作 主要查 明以下问题 a 圈定地热异常范围和热储体的空间分布 b 确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布 c 圈定隐伏火成岩体和岩浆房位置 d 圈定地热蚀变带 6 4 2 根据地热田的地质条件和被探测体的物性特征选用物探方法 见表 6 一般利用地温勘探圈定地热异常区 利用重力法院确定地热田基底起伏 凸起 和凹陷 及断裂构造的空间展布 利用磁法确定水热蚀变带位置和隐伏火成岩 体的分布 厚度及其与断袭的关系 利用电法 卡 210P 法圈定热异常和 确定热储体的范围及深度 利用人工地震法较准确的测定断袭位置 产状和热 储结构 利用磁大地电流法确定高温地热田的岩浆房及热储位置和规范 利用 微地震法测定活动断裂带 表 6 各勘查阶段不同类型地热田物探方法 勘查 阶段 方法 勘查 类型 普 查 详 查勘 探 I 1 1 10 万 1 20 万重磁面积 测量 1 10 万电测深面积 测量 1 10 万浅层测温面 积测量 1 5 万重磁面积测 量 1 5 万电测深 面积测量 详细电测深面积测量 钻 孔测温及各种测井 人工 地震 反射波法 I 2 I 3 1 10 万 1 20 万重磁面积 测量 MT 路线测量 1 10 万浅孔地温测量 1 5 万重磁面积测 量 MT 面积测量 至少三条控制剖 面 人工反射地震 MT 详细 工作 地热流测量 微震 网观测综合测井 1 1 10 万 1 20 万重磁面积 测量 1 5 万重磁测量1 1 万重磁测量 2 3 1 10 万电测深面积测量 1 10 万浅层测温 1 10 万 1 20 万重磁面积测量 1 5 万重磁测量 1 5 万电测深面积 测量 卡面积测 量 1 1 万电测深 人工地震 反射波法 电剖面测 量 卡剖面测量 综合 测井 6 4 3 地球物理调查比例尺应与地面测绘比例尺一致 对获得的物探资料 应 结合地热地质条件 地热流体特征进行分析 提出解译成果 作为勘探井的布 置依据 6 5 钻探工作 6 5 1 勘探井的设计 施工及勘探井内各种测试应满足查明地热地质条件 取 得有代表性的计算参数和评价地热资源的需要 6 5 2 地热田内存在多个热储时 应分别查明热储的压力 水位 温度 流量 和地热流体质量 勘探穿透不同热储时做好下套管固井或止水工作 防止破坏 热储的自然特征 6 5 3 除专门设计的定向井外 勘探井应保持垂直 在 100m 深度内其井斜不 应大于 1 6 5 4 勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求 探采结 合并还应满足生产井设计抽水量及止水填料的要求 第四纪松散地层勘探井应 保证滤水管外围有 100mm 的填充厚度 基岩勘探井口径应能满足水泥固井及 可能下入滤水管的要求 地质勘探井观测井终井口径一般不小于 91mm 6 5 5 每一热田应有 1 2 个勘探井要求全部取芯 探采结合井可间断取芯 但 必须做好岩屑录井 岩芯采取与岩屑录井应满足划分地层 确定破碎带 储层 岩性 厚度等要求 松散地层和断层破碎带采取率不应小于 40 完整基岩不 低于 60 对中 高温地热勘探井要特别注意采取水热蚀变岩芯或岩屑 6 5 6 勘探井在钻进过程中和完井后必须进行地球物理测井 测井项目取决于 地质需要 一般井段做井径 井斜 电阻率 自然电位 自然伽玛 井温和井 底温度等项目 完井后除做上述项目外 还应进行稳态井温测量 对高温地热 田和中低温大型地热田还应做密度 声波 中子和流量测井 6 5 7 钻进过程中的简易观测要求 a 目的层井段 必须经常对泥浆槽液面及泥浆池中的混浆量的变化进行观察 注意有否漏失 漏失量及速度 漏失前后泥浆性能的变化 b 说细记录个进的涌水 井喷 漏水 涌砂 逸气 掉块 塌孔 缩径等现象 的起止时间 井深 层位及采取的处理措施等 对井涌或井喷还应详细观察记 录 涌 喷量及高度 连续或间断的涌喷规律 涌喷前后的泥浆性能变化 c 系统测定井口泥浆的温度变化 在钻入热储目的层段时应加密观测并做好 d 钻井过程中对 跳钻 放空等情况应认真记录起止时间 井深 层位 跳程 度 钻时情况 做好地质方面斩分析判断 6 6 完井试验 6 6 1 勘探索井和探采结合都是应进行完井试验 测定地热资源评价必须别的 计算参数 完井试验是指低温井的抽水 涌水试验和中 高温井的放喷试验 它们又都分为单井 多井和群井试验三类 6 6 2 抽水试验要求 a 单井抽水试验一般做三个落程 稳定延续时间 8 12h 用以确定流量与水 位降低的关系 概略的取得含水层渗透系数 给水度或弹性释水系数 压力传 导系数 试验其间应尽量采用井下压力计测量水位的变化 起码接从孔口测量 水位时 应同时测量孔内水温 以换算为相同密度的水位 b 多井抽是指带有观测井的主井抽试验 一般做一个落程 稳定延续时间断 4 72h 求得较为准确的计算参数 在详查阶段每一地热田进行 1 3 组试验 c 群井抽水试验是指在影响半径范围内 两个或两个以上钻井中同时进行并有 观测井的抽水试验 在勘探阶段可结合开采方 1 2 组试验 一般做一个落程 抽水延续时间不少于 7 昼夜 以确定水位下降与总开采量的关系和合理开采方 案 6 6 3 放喷试验要求 a 中 高温地热井的单井放喷试验可先用应用端压法 经验方法 估测单井的 热潜力 但精确的测定必须在井口进行汽水分离 分别测定不同压力下的汽水 流量和温度 并测定分离蒸汽中的不凝结气体含量 确定单井的热焓和热流体 产量 并绘制井口压力 产量压力与温度 流量和时间的关系曲线 试验延续 时间不少于 15 昼夜 b 中 高温地热田勘探阶段 需结合试验性生产进行群井放喷试验 即用多个 生产井同时放喷 并可在外围设立足一定的观测井 以分别测定上述内容 试 验延续时间不少于一个月 以求得各生产井在干扰状况下的产量及地热田总的 生产量 进而为准确地判断热储潜力和补给源提供依据 6 6 4 非稳定流抽水试验 抽水井涌水量应保持常量 其变化幅度水大于 3 抽水 涌水 放喷试验中 均应观测水位 压力 温度的变化 温度观 测读数应准确到 0 5 并换算成相同密度的水位 压力 值 试验结束后观 测其恢复水位 压力 水位 压力 的变化宜用井下压力计观测 直接测量水位时应同时测量孔内水温 以便换算 和比较 6 7 地热流体 土 岩实验分析 6 7 1 在地热勘查工作中 应系统采取水 气 岩土等样品进行分析鉴定 以 获得热储的有关参数 按下要求采取样品 地热流体全分析 各勘查阶段的勘探井和代表性泉点全部取样 气体分析 凡有逸出气体的井 泉均需采集气体样品 微量元素 放射性元素 毒物分析 普查阶段各取 1 3 个 详查阶段各取 3 5 个 勘探阶段各取 5 7 个 稳定同位素 详查阶段可取 1 2 个 勘探阶段 1 3 个 放射同位素 详查阶段可取 3 5 个 勘探阶段 5 7 个 岩 土分析样 按实际需要采取 6 7 2 地热流体休学成分应进行全分析 主要阴阳离子和 F Br I SiO2 H2S 等 微量元素 Li Sr Cu Zn 等 放射性元素 U Ra Rh 及总 总 放射性的分析 对温泉和浅埋热储应视情况增加污 染指标的分析 如酚 氰等 还要根据不同的利用目的增加其他分析项目 6 7 3 同位素分析一般测定筝定同位素 18O 18S 2H 和放射性同位素 3H 14C 以研究地下水热水的成困 年龄 补给来源等 6 7 4 气体成分分析应尽量包括 H2S CO2 O2 N2 CO NH4 Ar He 等项目 以评价地热流体质量 6 7 5 岩 土分析鉴定应依据地热田实际情况有选择的进行 a 对热储及代表笥盖层的岩芯或岩石 一般可测定其物理 水理性质 项目包 括 密度 比热 导热率 渗透率 孔隙度等 b 与热储密切有关的岩芯或岩石可进行同位素年龄 古地磁 微体古生物 化 石 孢粉 重矿物 岩石化学等测定和鉴定 以确定其地层时代和岩性 c 应用岩石薄片鉴定水热蚀变矿物并研究其演化过程 如发现矿物包体则可进 行包体测温 d 应用岩中铀 钍 钾放射性含量 研究形成区域性热异常的产热率背景 6 8 动态监测工作 6 8 1 在勘查工作中 应及时早建立地热流体动态监测网 以掌握地热流体的 天然动态和开采动态变化规律 对已开发的地热田就在已有观测点网的基础上 继续进行监测 以了解开采降落漏斗范围及其发展趋势 为研究地热田水位 压力 下降 地面沉降或地面塌陷等环境地抽问题提供基础资料 6 8 2 观测井的布设应以能 控制地热储量动态为目的 普查阶段每个地热田 建立控制性监测点头 1 2 个 详查阶段每一热储建立足点 1