GB T 11615-2010 地热资源地质勘查规范.pdf
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1、ICS 73.020 D 10 道主3中华人民iI工.、和国国家标准G/T 11615-2010 代替GB/T11615-1989 地热资源地质勘查规范Geologic exploration standard of geothermal resources 2010-11-10发布2011-02-01实施数码航飞中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 11615-2010 目次前言.1 l 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 总则.45 地热资源勘查内容与要求6 勘查工程控制程度要求.7 7 勘查工作质量要求.10 8 地热资源/储量计算与评价.
2、149 地热流体质量评价.1710 地热资源开发利用评价.1811 资料整理与报告编写要求.20 附录A(资料性附录地球化学温标. 21 附录B(规范性附录)地热流体分析样品的采集与保存方法.23 附录c(资料性附录)地热资源/储量计算方法.27 附录D(资料性附录)地热常用量代号和单位名称.38 附录E(资料性附录)理疗热矿泉水水质标准.41 附录F(资料性附录)地热水利用的节煤减排量及居室采暖面积估算表.42 附录G(规范性附录)地热资源勘查报告编写提纲及附图附表要求.44 参考文献.46 G/T 11615-2010 前言本标准代替GB/T11615-1989(地热资源地质勘查规范。本标
3、准与GB/T11615-1989相比主要变化如下z一一根据实际需要,将术语和定义的条款由13条增至34条;一一将地热资源/储量分为地热流体可开采量和地热储量(热储存量)两类,地热流体可开采量又进一步分为验证的、探明的、控制的和推断的四类z一一将地热资源勘查划分为地热资源调查、预可行性勘查、可行性勘查及开采四个阶段,并在各阶段的具体工作内容上作了相应的补充;一一将地热资源勘查的最大深度规定在4000m以内;一一对深部地球物理勘查方法的应用部分,增加了较为成熟的非地震的地球物理勘探方法如电磁测深及微动测深等;一一对地热钻井孔斜、井深误差、岩屑录井、钻井冲洗液、测井、洗井、地质编录等提出了新要求;一
4、一将地热回灌列入了地热勘查工作的内容,规定了回灌工程部署原则、工程控制要求及回灌试验的质量要求;明确地热动态监测应贯穿地热资源勘查、开采的全过程,对各勘查阶段的监测网点数量提出了要求;一一-对地热资源计算方法部分作了较大的修改并作为本标准的附录C;一一增加了地热资源开发利用评价,细分为地热资源开发可行性评价和开发利用环境影响评价z一一增加了地球化学温标、地热资源评价方法等内容。本标准的附录B和附录G为规范性附录,附录A、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口。本标准起草单位:国土资源部储量司、中国矿业联合会地热
5、开发管理专业委员会、北京市地质工程勘察院。本标准起草人z宾德智、刘延忠、郑克梭、陈培钧、刘久荣、陈红。本标准所代替标准的历次版本发布情况为z一一-GB/T11615一19890I GB/T 11615-2010 地热资源地质勘查规范1 范围本标准规定了地热资源(不包括通过热泵技术开采利用的浅层地热能)地质勘查工作的定义、总则、基本工作内容、勘查工程控制程度与勘查工作质量要求、地热资源/储量计算与评价、地热流体质量评价、地热资源开发利用评价及勘查资料整理与报告编写要求等。本标准适用于地热资源地质勘查工作部署和地热资源地质勘查报告的验收、评审备案、地热资源/储量登记统计。2 规范性引用文件下列文件
6、中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 5084-2005 农田灌溉水质标准GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准GB 8537-1995 饮用天然矿泉水GB 8978-1996 污水综合排放标准GB 11607-1989 渔业水质标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 地热geothermal 地球内部所储存的热量。3.2 地热资源geothermal reso
7、urces 能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。目前可利用的地热资源主要包括:天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。3.3 地热资源勘查geothermal resources exploration 为查明某一地区的地热资源而进行的地质、地球物理、地球化学综合调查以及钻探与试验、取样测试、动态监测等地质工作。根据勘查工作程度,可分为调查、预可行性勘查、可行性勘查和开采等阶段。3.4 地热资源评价geothermal resources assessment 在综合分析地热资源勘查成果的基础上,
8、运用合理方法对地热资源蕴藏量、可采量及质量进行的计算与评价。3.5 地热流体质量quality of gthermal fluid 地热流体的物理性质、化学成分、微生物指标及其能量品位。1 GB/T 11615-2010 3.6 地热异常区geothermal anomalous area 又称地热区,地表放热量或大地热流值显著高于大陆地壳热流平均值的地区。在实际工作中,通常指具有某种地表热显示或一定深度内赋存有开发利用前景的热储分布地区。3. 7 地热系统geothermal system 构成相对独立的热能储存、运移、转换的系统。按地质环境和能量传递方式可划分为对流型地热系统和传导型地热系
9、统。3.8 地热田gthermal field 经地质勘查或研究证实,赋存有一定数量和质量并可供经济开发利用的地热资源的地区。3.9 注z一般与地热异常区相对应,其规模可从几平方千米至数百或上千平方千米不等。理想的地热田具有热源、储热层(热储和盖层三个要素。地热储geothennal re胆rvoir简称热储(heatreservoir),埋藏于地下、具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带,其中储存的地热流体可供开发利用。3.9. 1 层状热储stratified reservoir 以传导热为主、分布面积大并具有有效空隙和渗透性的地层构成的热储。泛指沉积盆地型热储。3.9.2 带状热储zo
10、ned reservoir 以对流传热为主、平面上呈条带状延伸、具有有效空隙和渗透性的断裂带构成的热储。3. 10 盖层cap rock 覆盖在热储之上的不透水或弱透水岩层的总称。在层状热储中,通常将覆盖在主要热储或开发利用热储之上的地层通称之为主要热储的盖层。3. 11 热源heat source 供给热储中岩石和地热流体热的来源,可以是现代岩浆活动形成的岩浆房,也可以是来自地壳深部的热传导或来自沟通深部热源的现代活动性断裂带的热对流。3. 12 地热增温率geothermal gradient 也称地温梯度,地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。通常用恒温带以下每深入地下100
11、m所增加的地温值来表示。3. 13 地热储量geothermal reserves 在当前经济技术可行的勘查深度内,经过勘查工作,一定程度上查明储存于热储岩石及其空隙中的地热流体所赋存的地热资源量。3.14 可开采量exploitable reserves 经勘查或经开采验证的在当前开采经济技术条件下能够从热储中开采出来的那部分储量,是地热储量的一部分。通常是在热田勘查、开采和监测的基础上,考虑到可持续开发,经拟合计算允许每年合理开采的地热流体量。依据勘查、开采程度不同,分为:验证的、探明的、控制的和推断的可开采量。GB/T 11615-2010 3. 15 地热流体geothermal fl
12、uid 包括地热水和地热蒸气,以及少量的非凝性气体,但不包括天然的碳氢化合物可燃气体。3. 16 干度steam fraction 高温地热的两相流体中蒸气含量占水汽总流量的质量百分比。3. 17 试井well testing 地热井成井后的产量试验,需测定井产量、静压力、动压力、压力降、流体温度和流体质量等。3. 18 有效空隐率effective porosity 地热流体贮存空间(连通性孔隙、裂隙)体积占热储总体积的比率。3. 19 渗透性permeability 地质体可以让流体渗透、透过的能力。一般以渗透率,即压力梯度为1时,动力粘滞系数为1的液体在介质中的渗透速度来表示其能力的大小
13、。3.20 热导率heat conductivity 物质传递分子运动热能的能力。沿热传导方向单位厚度物质当两壁温差为1C时,单位时间内所通过的热量。3.21 比热specific heat 即比热容的简称。单位质量的物质当温度升高1.C时所吸收的热量或降低1.C时所释放出的热量。3.22 3.23 容积压缩系数volumetric compressibility factor 地热流体受压缩而缩小的体积与其原体积之比率。弹性释水系数elasticity releasable factor 因地热流体开采造成热储压力下降,使受容积压缩系数控制的那部分地热流体逐渐得以膨胀释放的能力。3.24 3
14、.25 3.26 渗透联系permeable linking 不同地区或不同热储层之间热流体的运移、沟通能力。井产量well production 单个地热井的热流体产率。压(力)头pressurehead 又称承压水位和测压水头,是地热流体普遍具有的通性,作用于单位面积上的压力(P)与地热流体单位体积质量(R)的比值(P/R)。实际工作中,通常以固定点(井口或地面)为基准进行测定,水头高出基准点以+压力表示,低于基准点以深度表示。为便于比较,则以海平面为零点,进行统一换算。3.27 静压力static pressure 地热井在非井试条件下的闭井流体压力。3 GB/T 11615-2010
15、3.28 动压力dynamic pressure 地热井在井试时带有压力下降的流体压力。3.29 3.30 3.31 压力降pressure drawdown 地热井在井试条件下静压力与动压力之差,相当于抽水试验的降深。单位产量specific capacity 每米压力降的热流体产量。地热回灌gthermal rinj饵tion为保持热储压力、充分利用能源和减少地热流体直接排放对环境的污染,对经过利用(降低了温度)的地热流体通过地热井重新往回热储,也可利用其他清洁水源进行回灌。3.32 热储工程reservoir engineering 涉及热储性质的工程数据和为取得这些数据需进行的测试和研
16、究,包括地热井井试、动态拟合、热储模型和回灌等。3.33 概念模型conce雷tualmodel 对地热田包括热储、盖层、热源和热传递、流体运动等要素的几何及物理形态的简化描述。3.34 热储模型reservoir modeling 在掌握热田机制和开采生产的全系列工程测试数据的基础上,建立的类比、统计、解析、数值法等模型,以拟合热储生产的历史和现状条件,为地热资源规划、利用、管理和保护等服务。4 总则4. 1 本标准涉及的地热资源勘查为水热型地热资摞勘查,尚不包括干热岩型、岩浆型地热资源勘查和通过热泵换热技术开采利用的浅层地热资源勘查。4.2 地热资源勘查评价的目的是为开发与保护地热资源提供
17、资源/储量及其所必须的地质资料,以减少开发风险、取得地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益,并最大限度地保持资源的可持续利用。4.3 地热资源勘查评价的重点是在查明地热地质背景的前提下,确定地热资源可开发利用的地区及合理的开发利用深度;查明热储的岩性、空间分布、空隙率、渗透性、产能及其与断裂构造的密切程度;查明热储盖层岩性、厚度变化、对热储的封闭情况及其地热增温率z查明地热流体的温度、赋存状态、物理性质与化学组份,并对其利用方向做出评价;查明地热流体动力场特征、补径排条件,计算评价地热资源/储量,提出地热资源可持续开发利用的建议。4.4 地热资源勘查分为地热资源调查、预可行性勘查、可行性
18、勘查及开采四个阶段。大、中型地热资源勘查项目分阶段进行,地热地质条件简单的中、小型或单个地热井勘查项目可合并进行。4.5 地热资源勘查工作应有效地应用航卫片图像解译、地质调查、地球物理、地球化学、地热钻井、产能测试、分析化验、动态监测等方法技术进行综合性勘查。地热钻井,尤其是深部地热钻井应在地球物理勘查工作的基础上进行。4.6 地热勘查钻井,应按照探采结合的原则进行布置和施工。地热勘查孔有条件成井的,应按地热生产井钻井技术要求成井,完井后转为生产井利用;地热生产井应按地质勘查孔的技术要求进行钻井施G/T 11615-2010 工,取全取准各项钻井地质及地热参数资料,做好地质编录,为地热田地质研
19、究和资源的开发与保护提供地质资料。4. 7 经过勘查的地热田或边采边探已形成一定开采规模的地热开采区,应及时总结分析勘查资料,对地热资源/储量进行计算评价,提出相应的地热资源勘查评价报告,为科学制定地热资源开发利用规划或方案提供依据。对已投入规模化开采的地热田或地热集中开采区,宜每隔五年依据开采动态资料对其可开采量进行核实评价,为资源管理保护、确保资源可持续利用提供依据。4.8 经勘查评价的地热资源/储量,地热流体可开采量依据地质勘查可靠程度分为z验证的、探明的、控制的和推断的四级(见表1)。表1地热资源/储量分类简表勘查阶段地热资源/I地热流体可开采量开采验证的查-勘-的性-明行-探可查勘-
20、t一的引一制备-hE可-f预一调查推断的储量分类地热储量热储存量5 地热资源勘查内容与要求5. 1 地热资源勘查内容5. 1. 1 地质研究5. 1. 1. 1 研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)活动及地热显示等特点,确定热储、盖层、控热构造、热储类型及不同类型地热田勘查工作重点。5. 1. 1. 2 对地热田周边及相关地区,应进行必要的地质调查和地球物理、地球化学勘查,研究地热田形成的地质背景及地热流体的动力场、温度场和循环途径。5. 1. 1.3 对地表热显示及井(孔)温度进行系统调查,确定地热异常区范围,分析研究热异常区形成的原因和条件。5. 1. 1. 4 查明地热田的范围、热储、盖
21、层、地热流体通道及地热田的边界条件,确定地热田的地热地质模型。5. 1. 1.5 研究地热资源形成的地质环境条件及开发地热资源对地质环境可能造成的影响。5. 1.2 地温场研究5. 1.2. 1 查明地热田不同地段、不同深度的地温变化,确定恒温带深度、热储盖层的地热增温率和热储的温度,研究勘查深度内的地温场特征,圈定地热田范围。5. 1. 2. 2 利用地热增温率或地球化学温标估算热储温度(参见附录A),并对热田成因、控热构造和热源做出分析推断。5. 1.3 热储研究查明各热储的岩性、厚度、埋深、分布、相互关系及其边界条件,测定各热储的空隙率、有效空隙率、弹性释水系数、渗透系数、压力传导系数、
22、压力水头高度等参数,详细研究主要热储或近期具有开发利用价值热储的渗透性、地热流体的产量、温度、压力及其变化,为地热资源/储量计算提供依据。5. 1.4 地热流体研究5. 1. 4. 1 查明地热流体的温度、相态、排放时的汽、水比例(蒸汽干度)、非凝气体成分,为地热资源的开发利用与环境影响评价提供依据。5. 1.4.2 测定地热流体的物理性质与化学成分、微生物含量、同位素组成、有用组分及有害成分,评价地热流体的可能利用方向。5. 1. 4. 3 测量各地热井(孔)地热流体的压力、产量特征,研究地热流体与大气降水、常温地下水和不同热储间地热流体的相互关系,分析地热流体的来源、储集、运移、排泄条件。
23、5 GB/T 11615-2010 5. 1.4.4 研究地热流体的温度、压力、产量及化学组分的动态变化。5.2 不同勘查阶段工作要求5.2.1 地热资源调查阶段以分析研究区内已有的地质、航卫片图像地质解译、地球物理、地球化学、放射性调查以及地热资源勘查开发资料为主。开展调查的范围可根据需要确定。重点对地热天然露头(泉)和地热井开展野外调查,依据地热资源勘查研究程度的不同,预测调查区的地热资源量,提交地热资源调查报告或开发利用前景分析报告,确定地热资源重点勘查开发前景区,为国家或地区地热资源勘查远景规划提供依据。5.2.2 地热资源预可行性勘查阶段选定在有地热资源开发前景但又存在一定风险的地区
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