干热岩勘查手段
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干热岩钻探技术规程1. 引言干热岩钻探技术是一种利用地下干热岩资源进行能源开发的技术。
干热岩是一种高温岩石,其温度超过100℃,可以用于产生热能。
干热岩钻探技术规程旨在规范干热岩钻探工作,确保钻探过程安全、高效,并为干热岩能源开发提供可靠的技术支持。
2. 技术要求2.1 钻探设备钻探设备应具备足够的强度和稳定性,能够适应高温环境下的工作。
钻机应配备相应的冷却系统,以确保设备在高温条件下正常运行。
钻探设备应具备足够的钻探深度和钻孔直径,以满足工程需求。
2.2 钻探液钻探液应具备良好的热传导性能和稳定性,能够有效地冷却钻头和钻杆,并保持钻孔的稳定。
钻探液的成分应符合环境保护要求,避免对地下水资源造成污染。
2.3 钻探方法钻探方法应根据具体地质条件和工程要求确定。
常用的钻探方法包括旋转钻进法、冲击钻进法和水力喷射钻进法等。
钻探过程中应及时记录钻孔的直径、深度、倾角和岩层情况等参数,以便后续工程设计和开发。
2.4 钻孔衬套钻孔衬套是保护钻孔稳定和防止地下水污染的重要措施。
钻孔衬套应具备足够的强度和耐高温性能,能够有效地防止钻孔塌陷和保护地下水资源。
2.5 钻孔封堵钻孔封堵是钻探工作的最后一道工序,用于封堵钻孔并防止地下水污染。
钻孔封堵材料应具备良好的密封性能和耐高温性能,能够有效地防止地下水渗透和污染。
3. 工作流程3.1 钻探准备在进行干热岩钻探之前,需要进行充分的准备工作。
包括确定钻探位置和孔径、选择合适的钻探设备和钻探液、编制钻探方案等。
3.2 钻探操作根据钻探方案进行钻探操作。
钻探过程中要注意监控钻孔的直径、深度、倾角和岩层情况,及时调整钻探参数和方法,以确保钻孔的质量和稳定性。
3.3 钻孔衬套和封堵在钻探完成后,根据实际情况选择合适的钻孔衬套和封堵材料进行施工。
钻孔衬套和封堵工作应严格按照规范要求进行,确保钻孔的稳定性和地下水的安全。
3.4 钻探记录和资料整理钻探过程中要及时记录钻孔的各项参数和岩层情况,并整理成钻探报告和资料。
关于干热岩一、什么是干热岩干热岩(HDR),也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200℃,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
二、干热岩资源的成因类型根据地壳结构和成因机制,中国干热岩资源主要可分为高放射性产热型、近代火山型、沉积盆地型及强烈构造活动带型。
1、高放射性产热型干热岩资源:类似于法国Soultz地区及澳大利亚Cooper盆地等高放射性花岗岩地区,中国东南沿海地区,地表及地壳浅部发育许多大型的中生代酸性花岗岩类岩体,该类岩体具有较高的放射性产热特征,在壳源产热和幔源产热均理想的情况下大地热流值可超过100 μW/m2。
在覆盖层理想的地方,可以获取理想的干热岩资源。
高放射性产热干热岩资源主要集中在中国东南沿海,如广东、福建、江西、海南以及广西部分地区,以燕山期大范围形成的酸性岩体为赋存体形成干热岩资源区。
2、沉积盆地型干热岩资源:沉积盆地型干热岩资源具有基岩覆盖层较大、表层地温梯度较大、增温稳定的特点。
深部热源向上传导到达覆盖层时,由于沉积覆盖层热导率小的特点,阻止了热量的散失。
本类干热岩资源虽然地表热流值并不太高,但由于热量在浅部的聚集,其底部基岩岩体温度可以达到150℃以上。
沉积盆地型干热岩资源主要分布在关中、咸阳、贵德、共和、东北等白垩系形成盆地的下部,由于沉积覆盖层具有较高的地温梯度,通常与水热型地热田共生。
3 、近代火山型干热岩资源:近代火山型干热岩资源和火山活动密切相关。
国际上很多知名的干热岩资源区均属于这种类型。
受底部未冷却岩浆的作用,地表具有明显的水热活动现象。
通常在较浅的地方就可以获得较高的温度。
近代火山型干热岩资源分布在中国腾冲、长白山、五大连池等地区。
收稿日期:2010-09-10作者简介:冉恒谦(1963-),男(汉族),重庆人,中国地质科学院勘探技术研究所地调科研处处长、教授级高级工程师,地质工程专业,博士,从事钻探装备研究工作,河北省廊坊市金光道77号,ranh q666@hei n fo .net ;冯起赠(1971-),男(汉族),吉林人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师,钻探机械专业,从事全液压车装水井钻机及大直径套管钻机的研发工作,fengq iz eng @126.co m 。
我国干热岩勘查的有关技术问题冉恒谦,冯起赠(中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000)摘要:干热岩作为一种可再生的新型能源,具有热能大、分布广、开发利用对环境影响小、不受季节等自然条件的影响等优势。
而干热岩的勘查开发利用在我国还基本属于空白,因此对干热岩勘查关键技术开展研究有着非常现实的意义。
在简述国内外对干热岩勘查开发利用研究现状的基础上,分析了干热岩开发利用的技术关键,并提出了主要的研究内容和需要做的工作。
关键词:干热岩;勘查;地热能;热交换;热发电;钻井中图分类号:TD87;P 634 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2010)10-0017-05So m e T echn ical Issues on H ot Dry Rock Exp loration i n Ch i na /RAN H eng q i an ,FEN G Q i z eng (T he Institute o f Ex p l oration T echniques ,CAGS ,Lang fang H ebe i 065000,Ch i na)Abstrac t :A s a renew ab l e energy resource ,ho t dry rock (HDR )has advantages o f strong heat energy ,w ide d i str i bution ,environm enta l protection and no t be i ng affected by na t ural cond iti ons ,such as seasons .H ot dry rock exp l oration develop m ent and utilizati on is bas i ca lly a blank fie l d i n Chi na ,the study on t h i s key techn i que has a very rea listi c si gn ifi cance .Based on the i ntroducti on on t he current situa tion o f hot dry rock explorati on deve l op m ent and utili zati on both i n Ch i na and abro ad ,t he paper ana l y zed t he key techno l ogy and put forward the m a i n study targe t and w ork to be requ ired .K ey word s :ho t dry rock ;explorati on ;geother m al energy ;heat exchang e ;t her m a l po w er ;dr illi ng1 干热岩的概念干热岩(HDR -H o t D ry Rock)是指埋深超过2000m 、温度超过150 的地下高温岩体,其特点是岩体中很少有地下流体存在。
干热岩勘查的有关技术问题1.国内外对干热岩勘查开发利用研究现状干热岩( HDR- Hot Dry Rock) 是指埋深超过2000 m、温度超过150 的地下高温岩体, 其特点是岩体中很少有地下流体存在。
目前, 人们对干热岩的开发利用, 主要是发电。
美国、法国、德国、日本、意大利和英国等科技发达国家已经掌握了干热岩发电的基本原理和基本技术。
干热岩发电的基本原理是: 通过深井将高压水注入地下2000~ 6000 m的岩层, 使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量; 再通过另一个专用深井( 相距约200 ~ 600 m 左右) 将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面; 取出的水、汽温度可达150~ 200, 通过热交换及地面循环装置用于发电; 冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。
整个过程都是在一个封闭的系统内进行。
见图干热岩地热发电系统美国利用地下干热岩体发电的设想, 是美国人莫顿和史密斯于1970年提出的。
迄今在干热岩发电技术方面迈出最大一步的试验是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和能源部在新墨西哥州芬顿山进行的试验。
该试验始于1973年, 最深钻孔达4500 m, 岩体温度为330 , 热交换系统深度为3600 m, 发电量由最初的3MW 到最后的10MW。
试验地选在火山地区, 干热岩体为花岗闪长岩, 每平方米的地热流值是地球表面平均地热流值的3倍, 达250mW。
2001年, 美国能源部终止了在芬顿山的干热岩试验项目, 开始了名为增强型地热系统!计划。
增强型地热系统( EGS- Enhanced GeothermalSystem s) 是指在干热岩技术基础上提出来的。
美国能源部的定义是采用人工形成地热储层的方法, 从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。
日本从1985年开始, 日本新能源与工业技术开发组织( NEDO)在H ijiori实验站开始了对干热岩发电的钻探、水压人工裂石、裂隙构图、人工热储水库等关键技术的研究。
干热岩成因及勘查胡经国一、干热岩成因概说页岩气闻名遐迩,大家都了解。
但是对于干热岩,绝大多数人可能还是第一次听说。
不过,其成因却不难理解。
地球的各种神奇常常超出我们的想象,只因为它就在我们脚下,导致我们并没有过多地意识到。
地球内核温度高达4000℃左右;而一些别的研究显示,内核某些地方的温度甚至高达5400℃。
这也许您觉得这个温度不算什么。
不过,人们知道,太阳的表面温度也才5000多摄氏度而已。
并非只有地心拥有很高的温度,其外层温度也不低。
地球内部的温度,从内到外依次降低;而地幔依据深度的不同,其温度也大约在2700~1200℃之间。
地球内部的热量会向地球表面传递。
于是,钻的井孔越深,孔底的温度就越高,这就是地温梯度——每深1千米的地球温度(地温)增加值。
地壳的平均地温梯度为每千米25℃;也就是说,平均起来,钻探的深度每增加1千米就增加25℃。
25℃看起来很小,但是它只是平均值;很多地方的温度变化远大于25℃,这就是地温梯度异常。
比如说,在中国青海共和盆地钻井钻到3705米时,干热岩温度就上升到236℃了。
干热岩主要是由于地球深处的辐射和固化岩浆的作用,而在地壳中形成和蕴藏的一种不存在水或蒸汽的高温岩体。
干热岩的热能赋存于岩石中。
其中,比较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩以及花岗岩小丘等(Tenzer,2001)。
一般干热岩上覆盖有沉积岩或土层等隔热层。
二、干热岩成因类型根据地壳结构和成因机制,中国干热岩资源主要可分为以下4大成因类型,即:高放射性产热型、近代火山型、沉积盆地型及强烈构造活动带型。
干热岩各种成因类型的成因机制不同。
1、高放射性产热型类似于法国Soultz地区及澳大利亚Cooper盆地等高放射性花岗岩体,以及在中国东南沿海地区地表及地壳浅部发育的许多大型中生代酸性花岗岩类岩体。
该类岩体具有较高的放射性产热特征。
在壳源产热和幔源产热均理想的情况下,大地热流值可超过100μW/m2。
地球物理勘查在寻找干热岩中的应用摘要:开发和利用干热岩资源是未来发展的大趋势,本文以福建漳州某工作区为例,在全面收集工作区以往成果资料的基础上,通过重力和MT勘查手段发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂,寻找干热岩体。
为提出干热岩科学钻探孔位提供了依据。
关键词:干热岩;重力勘察;MT前言通过完成该工作区1∶5万区域重力测量、1:2.5万重力剖面测量和大地电磁测深测量数据采集和数据处理。
在全面收集工作区以往地质、地球物理、地球化学和遥感调查等成果资料的基础上,综合研究,查明研究区内引起重力异常的地质体的形态、部位、性质、深度,发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂,寻找形成干热岩体最有利区域。
1 工作区概况工作区地势特点西北多山,东南临海,地势从西北向东南倾斜,依次出现中山、低山、丘陵、台地、平原。
漳州地区地层出露主要为侏罗纪上统南园组上第三系佛昙群,岩性主要以凝灰岩、凝灰熔岩和玄武岩为主,主要分布于南靖、平和和长泰一带。
第四纪地层在区内展布,成因上有洪积、冲积、海积残积,地貌上则构成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地,残积土主要在漳州—长泰大面积展开。
侵入岩在本地区分布较广,主要以花岗岩、闪长岩等酸性侵入岩为主。
2重力异常推断解释由于断裂构造的作用,导致沿断裂线两侧岩石密度出现差异,可以在重力异常图中留下踪迹。
如沿断裂线可能有侵入岩或其它地质体分布;因断裂导致两盘发生垂向或水平运动产生断距或错动,使后期沉积与改造存在差异。
这些差异变化在重力场中会有所反映。
故依据重力资料,尤其是布格重力异常图,能够识别与断裂有关的地质构造现象。
归纳而言,依据布格重力异常识别断裂的标志如下:(1)重力异常梯度带。
(2)等值线宽度突变——即等值线的收拢或离散。
(3)等值线方向不是保持稳定或渐变弯曲而是突然转折。
(4)异常轴方向转折与错断。
(5)多峰异常极值区之间的鞍部。
(6)狭窄带状或串珠状分布线性异常带。
根据布格重力异常图,结合以上识别原则,进行断裂构造识别,全区共识别出15条断裂,参见图2-1。
我国首次在青海共和盆地钻获取高温优质干热岩体秦为胜干热岩通常指埋藏在地下一定深度,是没有水或蒸汽的、致密不渗透的热岩体,温度在150℃以上,是一种可用于高温发电的清洁资源。
它是一种地热能资源。
干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体,主要是各种变质岩或结晶岩类岩体;干热岩普遍埋藏于距地表2~6公里的深处,其温度范围很广,在150~650℃之间。
干热岩的热能赋存于岩石中,较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩以及花岗岩小丘等。
一般干热岩上覆盖有沉积岩或土等隔热层。
干热岩也是一种地热资源。
但是,干热岩是属于温度大于150℃的高温地热资源,而且其性质和赋存状态有别于蒸汽型、热水型、地压型和岩浆型的地热资源。
从现阶段来说,干热岩地热资源是专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。
地处青藏高原腹地的青海大地蕴藏有丰富的地热资源,为进一步推动我国地热资源的开发利用,2011年以来,青海省国土资源厅安排实施“青海省共和县恰卜恰镇中深层地热能勘查”等项目,开展前期研究和深浅结合的钻探研究。
此后,通过聚热机制分析,共和盆地中北部被确定为干热岩寻找靶区。
2013年6月,深孔正式开钻。
2014年4月,在共和盆地地下2230米处首次钻获温度达153℃的干热岩。
2017年8月26日至27日,经专家组实地考察共和县恰卜恰镇干热岩勘查区的干热岩勘探井与干热岩岩心库,听取项目汇报,质询讨论,最终形成评审意见:首次在青海共和盆地钻获高温优质干热岩体,实现了我国干热岩勘查重大突破。
此次在共和盆地钻获温度达200℃以上的干热岩,经初步测定最高温度可达236℃,再次刷新了钻获干热岩温度的新纪录。
分析认为,共和盆地干热岩资源具有埋藏浅、温度高、规模大的特点。
专家组认为,本次工作基本查明了重点勘查区共和县恰卜恰干热岩体的空间分布、地质结构和热源机制,提出了以共和盆地为代表的青藏高原东北缘干热岩形成的地质成因模式。
由4眼干热岩勘探井控制的干热岩体面积约303平方千米。
干热岩勘查实施方案一、前言干热岩是一种热储层,具有丰富的地热资源,是未来清洁能源发展的重要组成部分。
为了有效开发利用干热岩资源,必须进行全面、准确的勘查工作,以制定科学的开发方案。
本文档旨在提供一份干热岩勘查实施方案,以指导相关工作的开展。
二、勘查目标1. 确定干热岩资源分布情况,包括地质构造、热储规模等;2. 评估干热岩资源的开发潜力,包括地热资源温度、地热梯度等;3. 确定干热岩资源的可行性,包括地热水质、地热水量等。
三、勘查内容1. 地质调查:通过地质勘探、地质调查等手段,确定干热岩资源的地质特征和分布规律;2. 地球物理勘查:采用地震勘探、地电勘探等手段,探测干热岩资源的地下分布情况和规模;3. 地球化学勘查:通过地热水、气体等样品的采集和分析,评估干热岩资源的地热水质和地热水量;4. 地热勘查:通过地温、地热梯度等参数的测定,评估干热岩资源的地热资源开发潜力。
四、勘查方法1. 综合地质勘查和地球物理勘查,确定干热岩资源的地质构造和分布规律;2. 采用地球化学勘查和地热勘查,评估干热岩资源的地热水质和地热资源开发潜力;3. 结合实地勘查和实验室分析,获取准确的数据,为干热岩资源的开发利用提供科学依据。
五、勘查技术1. 地质勘查技术:包括地质勘探、地质调查等技术手段;2. 地球物理勘查技术:包括地震勘探、地电勘探等技术手段;3. 地球化学勘查技术:包括地热水、气体等样品的采集和分析技术;4. 地热勘查技术:包括地温、地热梯度等参数的测定技术。
六、勘查成果1. 提供干热岩资源的地质特征和分布规律;2. 评估干热岩资源的地热资源开发潜力;3. 确定干热岩资源的地热水质和地热水量。
七、总结本文档提供了一份干热岩勘查实施方案,为干热岩资源的开发利用提供了科学依据。
在实际工作中,应根据具体情况,灵活运用各项勘查技术,全面、准确地开展勘查工作,以推动干热岩资源的可持续发展。
关于干热岩
一、什么是干热岩
干热岩(HDR),也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200℃,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚
至是厚度巨大的块状沉积岩。
干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
二、干热岩资源的成因类型
根据地壳结构和成因机制,中国干热岩资源主要可分为高放射性产热型、近代火山型、沉积盆地型及强烈构造活动带型。
1、高放射性产热型干热岩资源:类似于法国Soultz地区及澳大
利亚Cooper盆地等高放射性花岗岩地区,中国东南沿海地区,地表及地壳浅部发育许多大型的中生代酸性花岗岩类岩体,该类岩体具有较高的放射性产热特征,在壳源产热和幔源产热均理想的情况下大地热流值可超过100 μW/m2。
在覆盖层理想的地方,可以获取理想的干热岩资源。
高放射性产热干热岩资源主要集中在中国东南沿海,如广东、福建、江西、海南以及广西部分地区,以燕山期大范围形成的酸性岩体为赋存体形成干热岩资源区。
2、沉积盆地型干热岩资源:沉积盆地型干热岩资源具有基岩覆盖层较大、表层地温梯度较大、增温稳定的特点。
深部热源向上传导到达覆盖层时,由于沉积覆盖层热导率小的特点,阻止了热量的散失。
本类干热岩资源虽然地表热流值并不太高,但由于热量在浅部的聚集,其底部基岩岩体温度可以达到150℃以上。
沉积盆地型干热岩资源主
要分布在关中、咸阳、贵德、共和、东北等白垩系形成盆地的下部,
由于沉积覆盖层具有较高的地温梯度,通常与水热型地热田共生。
3 、近代火山型干热岩资源:近代火山型干热岩资源和火山活动密切相关。
国际上很多知名的干热岩资源区均属于这种类型。
受底部未冷却岩浆的作用,地表具有明显的水热活动现象。
通常在较浅的地方就可以获得较高的温度。
近代火山型干热岩资源分布在中国腾冲、长白山、五大连池等地区。
其热源特征与底部岩浆活动历史和岩浆活动特征密切相关。
4、强烈构造活动带型干热岩资源:强烈构造活动带型干热岩资源分布在青藏高原。
受亚欧板块和印度样板块的挤压,新生代以来青藏高原逐渐隆升,局部有岩浆底侵的存在,在这些区域可能形成理想的干热岩资源。
受构造活动的影响,自第四纪以来,西藏高原受到南北向强烈挤压,随着地质应力的变化,早期以东西向展布为主的构造格局逐渐遭受破坏,产生了一系列的北西向走滑断裂及近南北向的张性和张扭性的活动构造带。
在这些近南北向断裂带内现代地热活动强烈,又以那曲—羊八井—多庆错活动构造带和查去俄—古堆—错那构造带最为显著。
查去俄—古堆—错那构造带内由南往北有错那、古堆、日多、沃卡、松多、查去俄等中—高温地热显示区。
这些地区可作为强烈构造活动带型干热岩资源的理想前景区。
三、寻找干热岩的勘查工作步骤
首先是收集地、物、化、遥、地热等各种区域性资料;通过对所收集资料进行分析,选择有远景的地区开展地质调查、物化探、深部钻探工作,然后对岩心进行采样、对钻孔进行测温,获取各种有用信息。
最后通过实际工作成果,结合收集相关资料对干热岩资源进行评价。
四、干热岩勘查手段与要求
干热岩地质勘查工作,依据勘查地的具体条件,有选择地选用航卫片解译、地面地质调查、地球化学调查、地球物理勘查、地热地质钻探及岩、土、水实验测试等综合手段。
1.航卫片解译
主要应用于干热岩地质勘查工作的初期,配合地面地质调查工作进行,通过最新航卫片图像的解译,判断工作区地貌、地质构造基本轮廓及其隐伏构造,工作区及其相邻地区地面泉点、泉群、地热溢出带及地表热显示的位置,地表的水热蚀变带分布范围,为开展地面地质调查提供依据和工作方向。
2.地质调查
在航卫片解译及充分利用区域地质调查资料的基础上进行。
通过调查,实地验证航卫片解译的成果、难点;查明工作区的地层时代、岩性特征、地质构造、岩浆活动及地热形成的地质条件;查明地表热显示的类型、规模、分布范围及其与地质构造的关系;选定进一步工作的重点地区,为下一步的勘查工作提供依据。
3.地球化学调查
应用于干热岩地质勘查工作的各个阶段,主要是:采取工作区及其周边地区的地热水(井、泉)、常温地下水、地表水样进行化验分析,对比分析彼此的关系;利用地热水中特征离子(组分)如氟、二氧化硅等高于常温地下水的变化与分布规律,圈定工作区内的地热异常区的范围;测定工作区内代表性地热水(井、泉)中稳定同位素(18O、34S、2H)和放射性同位素(3H、14C)含量,推断地热水的成因和年龄;分析研究代表性地热水(井、泉)中特殊组分(SiO2、K、Na、Mg)等的含量变化,进行温标计算,推断深部热储温度;对地表岩石和钻孔(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等。
4.地球物理勘查
是干热岩资源勘查工作的重要组成部分,一般应在干热岩勘查的各个阶段进行。
主要是:圈定地热蚀变带、地热异常范围和热储体的空间分布;确定地热田的基底起伏及隐伏断裂的空间展布,圈定隐伏火成岩体和岩浆房位置; 一般利用地温勘查圈定地热异常区;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、α卡、210Po法圈定热异常和确定热储体的范围、深度;利用人工地震法准确测定断裂位置、产状和热储构造;利用磁大地电流法确定高温地热田的岩浆房及热储位置与规模;利用微地震法测定活动断裂带。
地球物理勘查成果,是作为地热钻探井布置的重要依据。
5.深部地质钻探
干热岩资源勘查工作最重要也是耗资最多的手段,用于查明干热形成的地质条件、准确确定热储层的空间分布及其开发利用条件,查明热储的压力、温度、水位、地热流体的流量及质量,获取计算评价地热资源的各项参数。
钻探深度一般应达到有开采利用价值的热储层底界或当前技术经济合理的开采深度内;钻探控制网度视勘查工作阶段不同而定,钻探井位的确定应进行严格审定。
钻探工程必须确保工程质量,取全取准各项资料。
6.地热水、土、岩实验分析
在地热资源勘查中,应比较系统的采取水、土、岩等样品进行分析鉴定,以获取热储的有关参数。
为评价地热水水质,应进行地热水的全分析(主要阴、阳离子和F、Br、I、SiO2、B、H2S)、微量元
素(Li、Sr、Cu、Zn等)、放射性元素(U、Ra、Rn)及总放射性的分析,对温泉出露点和浅埋热储,还应增加污染指标(酚、氰等)的分析;为研究地热水的成因、年龄、补给来源等可视条件进行稳定同位素(18O、34S、2H)和放射性同位素(3H、14C)的测定;为确定
热储的密度、比热、导热率、渗透率、孔隙度等物性参数,则应选取代表性岩、土试样进行分析测定。
四、部分勘查工作手段的目的
1、地球物理方法:具体的是采用热红外遥感、高精度航磁测量、天然地震背景噪声层析成像技术、地震勘探、大地电磁测深、放射性γ能谱测量、重力测量等技术手段。
①热红外遥感:圈定地热场。
遥感解译:判断地热田地貌、地质构造基本轮廓及其隐伏构造,地热田及其相邻地区地面泉点、泉群、地热溢出带及地表热显示的位置,地表的水热蚀变带分布范围,为地热田地面地质调查提供依据和工作方向。
②高精度航磁测量: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。
③大地电磁测深:利用磁大地电流法确定高温地热田的岩浆房及热储位置与规模;确定基岩面的埋深、断裂的发育程度。
④天然地震背景噪声层析成像:揭示工作区中上地壳速度结构的横向不均匀性,反映了区域内不同构造单元的地震波速度结构特征。
显示研究区内山脉、盆地等构造单元的分布特征。
⑤地震勘探:利用人工地震法准确测定断裂位置、产状和热储构造;利用微地震法测定活动断裂带。
⑥放射性γ能谱测量:γ能谱测量可用来勘查放射性矿产:铀、
钍矿,钾盐矿等;岩性分类和地质填图;勘查水资源;工程地质中确定裂隙、断层。
寻找各种非放射性矿产(金矿床、铝土矿、油气田等);放射性环境评价。
主要用于地质填图,推断铀、钍成矿区的位置,寻找与放射性元素分布有关的某些非放射性矿产资源。
γ测量还可以在钻孔中进行,即用辐射仪在钻孔中测量岩矿石的天然γ射线强度,以寻找地下深处放射性矿床。
有γ测井(总量)和能谱测井两种。
⑦重力测量: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;查明工作区内引起重力异常的地质体的形态、部位、性质、深度,发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂,寻找形成干热岩体最有利区域。
2、深部钻探: 采用深部钻探工程,查明工作区的地层层序;控制构造的发育程度;了解覆盖层的保温隔热条件,取得有代表性的热物性参数评价干热岩资源开采技术条件。
3、岩心采样:了解岩石的密度、岩石生热率、岩石比热容、岩石热导率、岩石比热容等、岩石物理力学性质等参数。
4、测井:对全孔进行井温、井斜及井径测量;终孔后对主要目的层段进行稳态测温。
对全孔进行分阶段多参数测井工作,进行全孔岩性解释,进行视电阻率、自然伽玛、自然电位、声波等参数测量。
划分全孔地质剖面、裂隙发育带及破碎带等。