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

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

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、α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

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α总β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1-2个，勘探阶段每一热储量高立为2-3个。监测频率可根据不同动态类型百定。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。

6.8.4 动态监测资料应及时进行分析，编制年鉴或存入数据库，为地热田的合畀开提供信息。

6.9 回灌试验

6.9.1 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，可进行回灌试验。

6.9.2 通过试验选定合适的回灌位置、深度、压力、以及回灌量等参数，对地热田是否或如何进行生产回提供依据。