地热田勘查工作技术及质量要求

  航卫片解译
 
  航卫片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。
 
  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。
 
  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、地热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。
 
  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。
 
  航卫片解译，应提交相应比例尺的解译图及文字说明。
 
  地质测量
 
  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。
 
  地质测量范围应包括可能的补给区和排泄区。
 
  地球化学调查
 
  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。
 
  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。
 
  进行温标计算，推断深部热储温度
 
  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。
 
  计算地热流体中的C1/B.C1/F.C1/Si02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势，并进行水、岩均衡计算。
 
  对地表岩石和勘探井岩心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。
 
  地球化学调查比例尺应与地质测量比例尺一致。
 
  地球物理调查
 
  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．匿f定隐伏火成岩体和岩浆房位置。
 
  d．圈定地热蚀变带。
 
  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、厚度及其与断裂带的关系；利用电法、a卡、210Po法固定热异常和确定热储体的范围及深度涮用人工地震法较准确地测定断裂位置、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模；利用微地震法测定活动断裂带。
 
  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，提出综合解译成果，作为勘探井的布置依据。
 
  钻探工作
 
  勘探井的设计、施工以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。
 
  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。勘探井穿透不同热储时应做好下套管固井或止水工作，防止破坏热储的自然特征。
 
  除专门设计的定向井外，勘探井应保持垂直，在100 m深度内其井斜不应大于1°。
 
  勘探井口径应满足取样测井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100 mm的填充厚度。基岩勘91 mmo应能满足水泥固井及可能下入滤水管的要求。地质勘探井及观测井终井口径一般不小于91 nlm。
 
  每一热田应有1-2个勘探井要求全部取心，探采结合并可间断取心，但必须做好岩屑录井。岩心采取与岩40%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小于40%，完整基岩不低于印%。对中、高温地热勘探井要特别注意采取水热蚀变岩心或岩屑。
 
  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。
 
  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泥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．详细记录钻进的涌水、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等。
 
  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记录。
 
  d．钻进过程中对蹩、跳钻、放空等情况应认真记录起止时间、井深、层位、蹩跳程度、钻时情况，做好地质方面的分析判断。
 
  完井试验
 
  勘探井和探采结合井都应进行完井试验，测定地热资源评价必需的计算参数。完井试验是指低井的抽水、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。
 
  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8-12 h，用以确定流量与水位降低的关系，概略地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。试验期间应尽量采用井下压力计测量水位的变化。直接从孑L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．多井抽水试验是指带有观测井的主井抽水试验，一般做一个落程，稳定延续时间24-72 h，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1-2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案进行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。
 
  放喷试验要求：
 
  a．中、高温地热井的单井放喷试验可先应用端压法（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，并可在外围设立一定的观测井，以分别测定上述内容。试验延续时间不少于1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。
 
  非稳定流抽水试验，抽水井涌水量应保持常量，其变化幅度不大于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。
 
  地热流体、土、岩实验分析
 
  在地热勘查工作中应系统采取水、气、岩土样品进行分析鉴定，以获得热储的有关参数。
 
  按以下要求采取样品：
 
  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。
 
  一微量元素、放射性元素毒砺分析普查阶段各取卜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，勘探阶段可取1-3个。
 
  放射同位素：详查阶段可取3-5个，勘探阶段可取5-7个。
 
  岩、土分析样：按实际需要采取。
 
  地热流体化学成分应进行全分析（主要阴阳离子和F、Br、I、S0l、B、H2S等）微量元素(Li、Sr、Cu、Zn等)，放射性元素及总a、总p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。
 
  同位素分析一般测定稳定同位素和放射性同位素(3H、14C)，以研究地下水热水的成因、年龄、补给来源等。
 
  气体成分分析应尽量包括H2S、CO2、O2、N2、CO、NH4、CH4、Ar、He等项目，以评价地热流体质量。
 
  岩、土分析鉴定应依据地热田实际情况有选择地进行。
 
  a．对热储及代表性盖层的岩心或岩石，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心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．应用岩石中铀、钍、钾放射性含量’研究形成区域性热异常的产热率背景。
 
  动态监测工作
 
  在勘查工作中，应及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。对已开发的地热田应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质问题提供基础资料。
 
  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1-2个；详查阶段每一热储建立1-2个；勘探阶段每一热储设立2-3个。监测点尽量应用已有井、泉。
 
  监测内容包括水位或压力、流量、温度及热流体化学成分。监测频率可根据不同动态类型而定。
 
  水位（压力）、温度、流量监测，一般每月2-3次。水质监测，一般每年1-2次。
 
  动态监测资料应及时进行分析，编制年鉴或存人数据库，为地热田的合理开采提供信息。
 
  回灌试验
 
  为保持热储的生产压力，延长地热田寿命，防止地面沉降和地热流体随地排放造成的环境污染，通过试验选定合适的回灌位置、深度、压力及回灌量等参数，对地热田是否或如何进行生产回灌提供依据。