地熱田勘查工作技術(shù)及質(zhì)量要求

  航衛片解譯
 
  航衛片主要判斷下列地熱地質(zhì)問(wèn)題：
 
  a．地貌、地層、地質(zhì)構造基本輪廓及地熱區隱伏構造。
 
  b．地面泉點(diǎn)、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。
 
  遙感圖像解譯應先于地質(zhì)測量工作，衛星圖像和航空像片兩者結合使用，必要時(shí)可進(jìn)行航空紅外測量。遙感圖像解譯應結合地面地質(zhì)、物探資料進(jìn)行。
 
  衛片宜用不同時(shí)間、不同波段的影像進(jìn)行綜合解譯。注意衛片質(zhì)量，收集不同地質(zhì)體的光譜特征，建立地質(zhì)、地熱地質(zhì)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。
 
  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。
 
  航衛片解譯，應提交相應比例尺的解譯圖及文字說(shuō)明。
 
  地質(zhì)測量
 
  地質(zhì)測量在充分利用航衛片解譯和區域地質(zhì)調查資料的基礎上進(jìn)行，其主要任務(wù)是：
 
  a．實(shí)地驗證航衛片解譯的疑難點(diǎn)，提高航衛片解譯質(zhì)量。
 
  b．查明地熱田的地層時(shí)代、巖性特征、地質(zhì)構造、巖漿活動(dòng)，闡明地熱田形成的地質(zhì)條件。
 
  c．查明地表地熱顯示的類(lèi)型、分布和規模，闡述地熱異常與地質(zhì)構造的關(guān)系。
 
  地質(zhì)測量范圍應包括可能的補給區和排泄區。
 
  地球化學(xué)調查
 
  在地熱資源勘查各階段中都應進(jìn)行地球化學(xué)調查，并盡量采用多種地球化學(xué)地面調查方法，確定地熱異常分布范圍。
 
  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(jìn)行化驗分析，對比分析它們與地熱流體的關(guān)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。
 
  進(jìn)行溫標計算，推斷深部熱儲溫度
 
  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。
 
  計算地熱流體中的C1/B.C1/F.C1/Si02等組分的比率，對比分析地熱流體和冷水間的關(guān)系及其變化趨勢，并進(jìn)行水、巖均衡計算。
 
  對地表巖石和勘探井巖心中的水熱蝕變礦物進(jìn)行取樣鑒定，分析推斷地熱活動(dòng)特征及其發(fā)展歷史。
 
  地球化學(xué)調查比例尺應與地質(zhì)測量比例尺一致。
 
  地球物理調查
 
  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(jìn)行，詳查階段要在普查的基礎上，對有希望的地區進(jìn)行補充工作，主要查明以下問(wèn)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．匿f定隱伏火成巖體和巖漿房位置。
 
  d．圈定地熱蝕變帶。
 
  根據地熱田的地質(zhì)條件和被探測體的物性特征選用物探方法（見(jiàn)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(guān)系；利用電法、a卡、210Po法固定熱異常和確定熱儲體的范圍及深度涮用人工地震法較準確地測定斷裂位置、產(chǎn)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(dòng)斷裂帶。
 
  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(zhì)條件、地熱流體特征進(jìn)行分析，提出綜合解譯成果，作為勘探井的布置依據。
 
  鉆探工作
 
  勘探井的設計、施工以及勘探井內各種測試應滿(mǎn)足查明地熱地質(zhì)條件，取得有代表性的計算參數和評價(jià)地熱資源的需要。
 
  地熱田內存在多個(gè)熱儲時(shí)，應分別查明熱儲的壓力、水位、溫度、流量和地熱流體質(zhì)量。勘探井穿透不同熱儲時(shí)應做好下套管固井或止水工作，防止破壞熱儲的自然特征。
 
  除專(zhuān)門(mén)設計的定向井外，勘探井應保持垂直，在100 m深度內其井斜不應大于1°。
 
  勘探井口徑應滿(mǎn)足取樣測井及完井后安裝抽水試驗設備要求，探采結合并還應滿(mǎn)足生產(chǎn)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100 mm的填充厚度?；鶐r勘91 mmo應能滿(mǎn)足水泥固井及可能下入濾水管的要求。地質(zhì)勘探井及觀(guān)測井終井口徑一般不小于91 nlm。
 
  每一熱田應有1-2個(gè)勘探井要求全部取心，探采結合并可間斷取心，但必須做好巖屑錄井。巖心采取與巖40%井應滿(mǎn)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小于40%，完整基巖不低于印%。對中、高溫地熱勘探井要特別注意采取水熱蝕變巖心或巖屑。
 
  勘探井在鉆進(jìn)過(guò)程中和完井后必須進(jìn)行地球物理測井，測井項目取決于地質(zhì)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(jìn)行穩井溫測量。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。
 
  鉆進(jìn)過(guò)程中的簡(jiǎn)易觀(guān)測要求：
 
  a．目的層井段’必須經(jīng)常對泥漿槽液面及泥漿池中的泥漿量的變化進(jìn)行觀(guān)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(jìn)的涌水、井噴、漏水、涌砂、逸氣、掉塊、塌孔、縮徑等現象的起止時(shí)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(guān)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(shí)應加密觀(guān)測并做好記錄。
 
  d．鉆進(jìn)過(guò)程中對蹩、跳鉆、放空等情況應認真記錄起止時(shí)間、井深、層位、蹩跳程度、鉆時(shí)情況，做好地質(zhì)方面的分析判斷。
 
  完井試驗
 
  勘探井和探采結合井都應進(jìn)行完井試驗，測定地熱資源評價(jià)必需的計算參數。完井試驗是指低井的抽水、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(lèi)。
 
  抽水試驗要求：
 
  a．單井抽水試驗一般做三個(gè)落程，穩定延續時(shí)間8-12 h，用以確定流量與水位降低的關(guān)系，概略地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。直接從孑L口測量水位時(shí)，應同時(shí)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(guān)測井的主井抽水試驗，一般做一個(gè)落程，穩定延續時(shí)間24-72 h，求得較為準確的計算參數。在詳查階段每一地熱田進(jìn)行1-3組試驗。
 
  c．群井抽水試驗是指在影響1-2范圍內，兩個(gè)或兩個(gè)以上鉆井中同時(shí)進(jìn)行并有觀(guān)測井的抽水試驗。
 
  在勘探階段可結合開(kāi)采方案進(jìn)行1～2組試驗，一般做一個(gè)落程，抽水延續時(shí)間不少于7晝夜，以確定水位下降與總開(kāi)采量的關(guān)系和合理開(kāi)采方案。
 
  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(jīng)驗方法）估測單井的熱潛力。但精確的測定必須在井口進(jìn)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(chǎn)量，并繪制井口壓力、產(chǎn)量壓力與溫度、流量和時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。試驗延續時(shí)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(chǎn)進(jìn)行群井放噴試驗，即用多個(gè)生產(chǎn)井同時(shí)放噴，并可在外圍設立一定的觀(guān)測井，以分別測定上述內容。試驗延續時(shí)間不少于1個(gè)月。以求得各生產(chǎn)井在干擾狀況下的產(chǎn)量及地熱田總的生產(chǎn)量，進(jìn)而為準確地判斷熱儲潛力和補給源提供依據。
 
  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(guān)測水位（壓力）溫度的變化，溫度觀(guān)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(guān)測其恢復水位（壓力）。水位（壓力）的變化宜用井下壓力計觀(guān)測，直接測量水位時(shí)應同時(shí)測量孔內水溫，以便換算和比較。
 
  地熱流體、土、巖實(shí)驗分析
 
  在地熱勘查工作中應系統采取水、氣、巖土樣品進(jìn)行分析鑒定，以獲得熱儲的有關(guān)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(diǎn)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。
 
  一微量元素、放射性元素毒礪分析普查階段各取卜3個(gè)，詳查階段各取3 ~5個(gè)，勘探階段各取5~7個(gè)。
 
  穩定同位素：詳查階段可取1-2個(gè)，勘探階段可取1-3個(gè)。
 
  放射同位素：詳查階段可取3-5個(gè)，勘探階段可取5-7個(gè)。
 
  巖、土分析樣：按實(shí)際需要采取。
 
  地熱流體化學(xué)成分應進(jìn)行全分析（主要陰陽(yáng)離子和F、Br、I、S0l、B、H2S等）微量元素(Li、Sr、Cu、Zn等)，放射性元素及總a、總p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。
 
  同位素分析一般測定穩定同位素和放射性同位素(3H、14C)，以研究地下水熱水的成因、年齡、補給來(lái)源等。
 
  氣體成分分析應盡量包括H2S、CO2、O2、N2、CO、NH4、CH4、Ar、He等項目，以評價(jià)地熱流體質(zhì)量。
 
  巖、土分析鑒定應依據地熱田實(shí)際情況有選擇地進(jìn)行。
 
  a．對熱儲及代表性蓋層的巖心或巖石，一般可測定其物理、水理性質(zhì)，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(guān)的巖心或巖石可進(jìn)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(xué)等測定和鑒定，以確定其地層時(shí)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(guò)程，如發(fā)現礦物包體則可進(jìn)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(chǎn)熱率背景。
 
  動(dòng)態(tài)監測工作
 
  在勘查工作中，應及早建立地熱流體動(dòng)態(tài)監測網(wǎng)，以掌握地熱流體的天然動(dòng)態(tài)和開(kāi)采動(dòng)態(tài)變化規律。對已開(kāi)發(fā)的地熱田應在已有觀(guān)測點(diǎn)網(wǎng)的基礎上繼續進(jìn)行監測，以了解開(kāi)采降落漏斗范圍及其發(fā)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(huán)境地質(zhì)問(wèn)題提供基礎資料。
 
  觀(guān)測井的布設應以能控制地熱儲量動(dòng)態(tài)為目的。普查階段每個(gè)地熱田建立控制性監測點(diǎn)1-2個(gè)；詳查階段每一熱儲建立1-2個(gè)；勘探階段每一熱儲設立2-3個(gè)。監測點(diǎn)盡量應用已有井、泉。
 
  監測內容包括水位或壓力、流量、溫度及熱流體化學(xué)成分。監測頻率可根據不同動(dòng)態(tài)類(lèi)型而定。
 
  水位（壓力）、溫度、流量監測，一般每月2-3次。水質(zhì)監測，一般每年1-2次。
 
  動(dòng)態(tài)監測資料應及時(shí)進(jìn)行分析，編制年鑒或存人數據庫，為地熱田的合理開(kāi)采提供信息。
 
  回灌試驗
 
  為保持熱儲的生產(chǎn)壓力，延長(cháng)地熱田壽命，防止地面沉降和地熱流體隨地排放造成的環(huán)境污染，通過(guò)試驗選定合適的回灌位置、深度、壓力及回灌量等參數，對地熱田是否或如何進(jìn)行生產(chǎn)回灌提供依據。