DZ/T 0331-2020 地热资源评价方法及估算规程.pdf

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DZ/T 0331-2020 地热资源评价方法及估算规程.pdf

6.2地热田或地热开采区可靠性评价

6.2.1根据地热田的地热地质条件,勘查开发利用程度、地热动态,确定地热资源储

根据地热田的地热地质条件励查开发利用程度、地热动态,确定地热资源储量及不同励查程度 可开采量(见表1)

热流体可开采量(见表1

QZH 0010S-2015 山东中惠生物科技股份有限公司 固态复合调味料DZ/T 03312020

DZ/T 03312020

表地热资源储量查明程

式中: W、一热功率,单位为千瓦特了(kW): 一地热流体可开采量,单位为立方米每秒(m/s): 地热流体温度,单位为摄氏度() 客统 6.2.3地热流体年开采累计可利用的热能量估算公式如下 ZW,=86.4DW, ..(9)

式中: W、一热功率,单位为千瓦特了(kW): Q一一地热流体可开果量,单位为立方米每秒(m/s): 一地热流体温度,单位为摄氏度(芒)。 6.2.3地热流体年开采累计可利用的热能量估算公式如下 ZW,=86.4DW

2W,一开采1a可利用的热能,单位为兆焦(耳(M): D 一一全年开采日数(按24h换算的总日数),单位为天(d), 6.2.4计算地热流体年(或100a)可开采量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 比例,评价地热资源的开发潜力并比较计算结果的一致性, 6.2.5依据地热资源条件及地热资源开发经济技术条件,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

7.1地热流体不同用途评价

7.1.!理疗热矿永评价:地热流体通常含有集些特有的矿物质(化学)成分,可作为理疗热码水开发利 用,可参考附录F对其属于何种类型的理疗热矿水做出评价。 7.1.2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进 行评价: 7.1.3生活饮用水评价:地热流体可作为生活饮用水源的,应根据GB5749和GB/T14848缴出评价。 7.1.4农业灌滋用水评价:低温地热流体(水)在用于采暖供热等目的后排放的地热废弃水,可用于农田 灌溉,遵照GB5084对其是否适宜农田灌溉做出评价, 7.1.5渔业用水评价:低温地热水用于水产养殖的,避照GB11607对其是否符合水产养殖做出评价。

7.2地热流体中有用矿物组分评价

中高温地热流体通常含有高浓度的矿物质,有的为热卤矿物水,可从中提取工业可利用成分,如 >20mg/L)、浪(>50mg/L)、绝(>80mg/L)锂(>25mg/L)、钩(>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索最低含量标准的,可参照《矿产资源工业要求 手册(2014年修订本)进行评价

7.3. 3腐蚀系数的计算。

离子的毫克当量浓度,单位为毫克当量每升(meq 每1mmolx原子价

7.4地热流体结垢评价

8地热资源开发利用评价

8.1地热资源开发可行性评价

8.1.1考虑当前地热资源开采技术的可能性、经济的合理性以及开发利用的科学性,对其开发的可行性 做出评价 8.1.2依据地热井的成井深度,区别地热资源开采的经济性,分为 a)经济的,成井深度小于1000m, b)较经济的.成井深度为1000m~3000m c)有经济风险的,成井深度大于3000m 8.1.3依据地热流体的出井口温度评价可能的利用范围(见表2)

表2地热资源温度利用分级

a)适宜开采区:地热井地热流体产量大于50m/(d·m) b)较适宜开采区:地热井地热流体产量为5m/(d.m)~50m/(d.m) 适宜性差开采区:地热井地热流体产量小于5m/(d·m) d地热田的开采适宜性应根据地热井统计规律进行确定 8.1.5依据地热流体化学组分的含量,确定可作为地热流体的利用方向、方式和排放要求(见表3)

1.5依据地热流体化学组分的含量,确定可作为地热流体的利用方向方式和排放要求(见表3)

3不同质量地热流体的利用方向,方式和排放要

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腰。

表4采暖、供生活热水、理疗、温泉洗浴等耗水(热)量参考标准

8.2地热资源开发利用环境影响评价

8.2.1地热利用的节能减排效果估算

刮用的节能减排效果估算可参照附录G执行

8.2.2.1高温地热流体中通常含有CO:、H,S等非凝结气体,应评价其对大气可能造成的污染,提出污 染防治建议 8.2.2.2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,土壤水以及地下水的污染,应 遵循GB8978的规定评价其排放对环境的影响,

8.2.3地面沉降及地面增陷评价

2.3.1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况降做出评

可能出现的问题,提出相应的防治措施和建议, 2.3.2上覆松散层厚度小的岩落热储或基岩热储层,应对开采地热流体可能引发的对岩溶热储 蚀和地面变形破坏(塌陷或沉降等)等做出评价,针对同题提出相应的防治措施和建议

B 2.4其他地质环境影响评价

8.2.4.1地热地质条观保护评价地热流体长期开发,可能导致地热由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, 8.2.4.2海水入侵可能性评价,对海岸地区开采地热流体可引起的海水人侵进行评价,确定合理的 开采方式和开采量,防止海水人侵对地热田的破环和能刷 8.2.4.3浅层地下水源保护性评价,与浅层含水层有密切水力联系的地区,对开采地热流体可能引 起上夏含水层水质、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

8.3地热资源开发利用现状与潜力评价

8.3.1以地热区(田)为单元,依据地热井和温泉调查数据按热储段和利用方向进行分类解析,分析各热 请段和各利用方向的现状,并计算地热源总开发利用量。 8.3.2结合地热资源评价结果,分析地热资源的验余量和开发利用潜力,论证获得开发利用潜力的途 经、措施和可行性,合理开发和配置地热资源。 8.3.3地热资源开发利用现状及清力分析方法参见附录H

地热资源开发利用应基于温度等级区划及流体水化学特征区划.开结合以挂的开发利用情况,地区 经济发展状况,充分考虑梯级开发利用技术等确定其合理开发利用方向。主要开发利用方向包括,地热 发电、地热供暖、服游疗养、养殖、种植和工业利用等地热资源梯级综合利用参见附录1

9地热资源勤查评价报告编写

评价工作究成后,应及时编写相应的地热资源摄

9.2.1单井地热资源助查评价报告。单井助查评价工作完成后,编写地热并查评价报告报告内容 应包括: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,经济与环境评价、开采保护区论证,结论与开发利用建议等。 9.2.2地热田(区)地热资源勘查评价报告,完成一个立的地热田或具有一定开采规模的地区的地热 资源勘查评价工作后,编写地热田(区)地热资源勘查评价报告。地热资源勤查评价报告编写提纲参见附 永工

DZ./T03312020

A.2.1二氧化硅地热温度计

A.2.1.1无蒸汽损失的石英地热温度计。热水中的二氧化硅是由热水溶解石英形成的,这部分热水在 其达到取样点(泉口或井口)时没有帮胖,热储温度计算公式如下

. 一热储温度,单位为摄氏度(℃); p(SiO)热水中落解的硅酸形式的SiO:的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L) 2.1.2最大蒸汽损失的石英地热温度计,如果溶解石英的这部分热水达到取样点时已发生了 蒸,热储温度计算公式如下

2.1.4玉慎地热温度计如果地下热水中的二氧化硅是由热水溶解玉髓形成的,则当热水到达 没有发生蒸汽损失,其热储温度计算公式为

DZ/T0331—2020c(K*)K的浓度,单位为摩(尔]每升(mol/L)CaCa的基本单元浓度,单位为摩尔)每升(mol/L)当<100℃ge(Nat)>0时,=4/3:当>100℃或1gCNat时.β一1/3:沸腾及地下热水与冷淡水相混导致的组分浓度变化会影响本方法计算结果。沸腾使CO:逸失,从而引起CaCO,沉淀,而水溶液中C+的损耗会导致计算温度过高,冷、热水混合时·如果热水比例小于20%,则应考患混合对本方法计算结果的影响,可用β值的选择来控制A.2.4钠一钾一钙一镁地热温度计此方法是钠一钾一钙地热温度计的镁校正法:当销一钾一钙地热温度计用于富含Mg的地热水时,会得出异常高的结果,R.O.福尔尼埃和R.W。波特尔提出钠一钾一钙地热温度计的镁校正法,其温度校正值量用下列公式求得当R介于5~50之间时,T1.968X10(1gR)1.605X107(IgR))(A.14)TIT'当R<5时,...(A.15)其中,MgRX100(A.16)Mg+++Ca")+c(K+)式中Mg的基本单元浓度,单位为(尔)每升(mol/L):Mg+和Ca的基本单元浓度,单位为摩(尔)每升(mol/L)(K+)K的浓度,单位为摩L尔)每升(mol/L);T地热水的温度,单位为开C尔文(K);At'se温度校正值,单位为摄氏度(℃)或开尔文)(K)(两者数值相同,无须换在使用钠一钾一钙一镁地热温度计时,应用钠一钟一钙一镁地热温度计计算结果减去△,并均以摄氏度(℃)为单位。但M的高浓度指示在较低温度时达到水署平衡,因此使用本方法时应谨慎)A.2.5钾一镁地热温度计利用钾、镁质量浓度比计算地热水在浅部与围岩达到平衡时的温度,计算公式为4410(A.17)式中:15

P(KTO p(Mg)水中Mg的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L)

一地热水的温度,单仪为开C尔文(K) 80—氧同位素比值数值以%表示

A.2.7气体地热温度计

综合钻孔地质缩录和式井资料获得地热井的位置、深度、揭露热储厚度、强渗透段位置、单井通水 量温度压力流体化学成分等

热储几何参数包括热储面积、厚度和地热能回收

B.2.1.1沉积盆地型地热资源热储面积依据地热田的构造边界和同一深度的地流等值线圈定的范围确 定。工作区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。工作区涉及多个地热田,应 将各地热田及地热异常区分界线、热储溢度等值线和热储厚度等值线进行计算机数字化,计算各分区的 面积 B.2.1.2隆起山地型地热资源的热储范丽可由控热断裂构造隔闭,面积由地质构造圃定,可考虑报化成 更化的箱球体等进行面积计算,如热储范围界线模制,可考虑地热异带点1km,范围作为热储计算 花。 B.2.1.3地热资源调查阶段和预可行性调查阶段,热储面积可根据地面测绘和物探、化探资料综合分析 推测:可行性助查和开采酚段,热储面积应结合岩芯和岩屑录井、简易水文观测、地球物理测井以及水热 蚀变等资料确定

板深度和底板深度,依据近期开采技 术水平和经济合理性确定计算的基础深度,然后 度之内的热储厚度,沉积盆地型地热资源热 诸厚度可采用地层厚度与砂厚比的秉积确定 储厚比的乘积确定,热储砂厚比通

B.2.3热储地热能回收率

热儒地热能回收率应根据热储的岩性、有效孔源率、热储温度以及开采回灌技术条件合理确定:勤 查程度较低,费料较少时,可取经验值,对于大型沉积盆地的新生代砂岩孔型热储,孔隙率大于20% 时,回收率可取25%:对手岩落型裂隙热储:回收率可取15%~20%:对于中生代砂岩和以花岗岩为代表 的火成岩型製赚热储,回收率可取5%一10%

防理性质包据热储温度、压方及岩石的度、比热

3.1.1有条件时,应通过地热井内剖面的温度测量获得热储顶板温度、底板温度和热储不同深度

DZ/T03312020

,可获得热储不同部位的温度分布情况。 3. 1.2根据地温梯度计算热储温度,计算公式为

一热储中部温度,单位为摄氏度(℃); 恒温带温度或多年平均气温,单位为摄氏度(℃): △T地蕴梯度,单位为摄氏度每百米(℃/100m); H一热储中部埋,单位为米(m): H恒温层探度,单位为米(m)

应通过地热井的试井资料获热储的压力分布

有条件时应通过试验测试得到岩石的密度、比热容和热导率。在勘查程度较低时,可取经验值(参 见表B.1)

表B1几种赏见岩石和物质的比热容密度和

B. 4. 1 密度、烩

参数与地热水所处的温度和压力有关,在地热流体含益量不高,且不含非凝结气体时,这些参 B.2查得,否则需要适当修正,或通过IAPWS一IF97方程求得

这些参数与地热水所处的温度和压力有关,在地热流体含盐量不高,且不含非凝结气件 数可从表B.2查得,否则需要适当修正,或通过IAPWS一IF97方程求得

DZ/T03312020

DZ/T03312020

表 B. 2饱和蒸汽表

表 B.2饱和蒸汽表(续)

B.4:2两相热流体的焰

体的热量(焙)的计算公式

DZ/T03312020

压力为1bar~400bar时水(蒸汽)的运动黏滞蒸

压力为1bar~400bar时水(蒸汽)的运动贴滞

B.5热储渗透性和贴存流体能力的参数

B.5热储渗透性和贴存流体能力的参数

包括孔度、有效孔像度、渗透率、渗透系数、导水系数、弹性释水率、弹性释水系数(匙水系数)等。 在具有较长地热田监测资料的情况下,可通过监测资料反求热储的这些参数,在建立地热田的数值模型 时,如果实测资料不充分.在建立数值模型后,可通过模型反求参数

B.5. 2孔隙度和有效孔隙度

B.5.3.1渗透率、渗透系数、导水系数是表示热储渗透性的参数.它们之间的关系

一渗透率,单位为平方米(m): 一地热流体的动力黏滞系数,单位为千克每米秒[kg/(m.s): g流体的密度,单位为千克每立方米(kg/m)

重力加速度,单位为来每平方秒(m/s),取值为9.8m/s: K渗透系数,单位为米每秒(m/s): T一一导水系数,单位为平方米每秒(m/s) M一热储层厚度,单位为米(m). 弹性释水率和弹性释水系数是表示热储建存能力的参数流体的相态不同,热储的贮存机理 存能力存在很大的养别,贴存液态水的承压热 净和弹性释水系数为

B.5.3.2采用检定流试并资

地热单井稳定流降压试验时,用裘布依公式和W.Sihardt影响半径经验公式,采用送代法 热储渗透系数和降压影响半径,计算公式如下

式中, K一 热储平均温度下的热储层渗透系数,单位为米每秒m/s): 抽水流量,单位为立方米每秒(m/s): 抽水井稳定水位降深,单位为米(m): M一一热储层厚度.单位为米(m): R 一降压影响半径,单位为米(m): 一抽水井热储段井半径,单位为米(m)。 b 多井降压试验,当有一个观测井时,如果观测井受抽水井主井影响水位有变化时,计算降压影响 半径和热储渗透系数的公式如下

5w8) 0.336Q K

欧拉常数,取值为0.5772

么在某时刻AP与m的比值可转化为

SN/T 5288-2022 进出口功能性纺织品 可萃取稀土元素总量的测定DZ/T03312020

包括地热井的生产量、温度、压力、化学成分等随时间变化的资料,专门监测井的温度、压 变化情况

B.7 热储的边界条件

包括边界的位置、热力学和流体动力学特征等,可通过地质调套、钻井地质、地球物理勘操、地 勘探和试井等资料分析热储的边界条件

附录C (资料性附录) 地热资源储量计算方法

.1.1.1采用热露法估算地热资源诺量应先确定地热由的葡积(或计算区范前)和计算/评价的基准面 深度:地热画的面积最好依据热储的温度划定,地热扭需度的下限标准应根据当地的地热可能用途确 定,或根据规划的利用方式确定,在勘查程度比较低,对热储温度的分布不清楚时,可采用浅层温度异常 范围、地温梯度异常范翻大致圈定地热田的范围·也可结合地球物理期探方法图定地热田的范围,计算 评价的下限深度应根据当地的经济发展状况、地热资源的开采技术条件、地热利用的经济效益等因素缘 合考意 C.1.1.2计算/评价热储范围确定后,首先应根据热储的儿何形状(顶板理深、底板埋深和厚度)、溢度、 孔腺度的空间变化,以及查程度的高低将计算/评价热储范围划分成若干个子区,为每个子区的各项参 数分别账值: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

Q热储中储存的热量,单位为焦(耳) Q:一岩石中储存的热量,单位为焦(耳J: Q水中储存的热量,单位为焦(耳(J): QL一一热储中储存的水量,单位为立方米(m): Qi一一载至计算时刻,热储孔原中热水的静储量GB/T 17359-2012 微束分析 能谱法定量分析,单位为立方米(m): Q:一一水位降低到目前取水能力极限深度时,热储释放的水量,单位为立方米(m): A一计算区面积,单位为平方米(m): M一热储层厚度单位为米(m): 热储岩石密度,单位为千克每立方米(kg/m): C 热储岩石比热容,单位为焦耳每干克开(尔文/(kg·K): 9 热储岩石的孔隙: 热储温度,单位为摄氏度(℃)

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