DB12_T 664-2022 地热井资源评价技术规程.docx
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1、ICS27.101CCSF1512天津市地方标准DB12/T6642022代替DB12/T664-2016地热井资源评价技术规程Thetechnicalspecificationofgeothermalwellresourcesevaluation2022-07-20发布2022-08-20实施天津市市场监督管理委员会发布DB12/T6642022目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总则.25地热井产能测试.26热储水文地质参数计算方法.57地热井资源计算与可靠性评价.88地热资源开发利用评价.119地热资源流体质量评价.1110资料整理及报告编写.11附录A(规范性
2、)产能测试原始记录表.13附录B(规范性)非稳定流降压试验求参方法.17附录C(规范性)地热井资源评价报告编写提纲.20参考文献.22IDB12/T6642022地热井资源评价技术规程1范围本文件规定了地热井产能测试、水文地质参数计算、可开采量和可回灌量的计算与评价、开发利用评价、报告编写及资料收集的技术要求。本文件适用于天津地区地热井储量评价、储量核实工作,新建地热井布局应参考执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T11
3、6152010地热资源地质勘查规范GB50027供水水文地质勘察规范DA/T412008原始地质资料立卷归档规则DZ/T03312020地热资源评价方法及估算规程NB/T100972018地热能术语NB/T100992018地热回灌技术要求3术语和定义GB/T116152010和NB/T100972018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1试验降压trialpumpingtest正式降压试验之前,为检查抽水设备及其安装情况,掌握地热井最大出水量而进行的试验。3.2温度效应temperatureeffect地热井在抽水期间,尤其是在抽水的初期,井口流体温度随着时间的延续不断升高,而由于水
4、的密度与温度的变化成反比,此时尽管地热井内水位上升或保持不变,但热储压力却下降。3.3静水位埋深depthofstaticwaterlevel在非开采(或回灌)条件下,某一时刻井筒内具备某一液面温度的静止液面到自然地面的垂直距离。3.4热水头埋深depthofgeothermalwaterhead热储静压力按储层温度换算的地热井承压水头称为热水头,是井筒内流体上下形成统一热力场、隔水顶板之上的热液柱高度。以自然地面为基点到热水头液面之间的距离则为热水头埋深。3.5动水位埋深depthofdynamicwaterlevel在开采(或回灌)条件下,某一时刻井筒内对应某一液面温度和流量的井筒内液面到
5、自然地面的垂直距离。1DB12/T66420223.6降深drawdown地热井在井试条件下所产生的热流体水位变化或压力下降值。降压试验的稳定水位降深为稳定动水位埋深与热水头埋深之差。3.7单位产量specificcapacity指地热井在井试时,每米压力降的热流体产量。相当于单位涌水量。3.8地热尾水geothermaltailwater地热流体经换热后,温度降低但水质未受污染的地热原水。3.9开采权益保护半径protectionradiusofexploitationrights经地热资源综合评价,圈定的维持地热井在整个正常开采期内,产量与流体温度不会下降的热储范围。3.10热影响厚度he
6、ataffectedthickness开采热储中地热流体时,可提供热能补给的热储层厚度及各取水层之间的岩石厚度之和。3.11可开采量exploitablequantity依据区域热储水位年降幅、合理降深、相邻已有地热井的开采权益保护半径多种因素确定的地热井可开采能力。4总则4.1地热井资源评价是为地热资源可持续开发利用和政府审批地热矿山开采规模提供较为可靠的数据支撑。4.2应测量试验井的井口坐标(采用2000国家大地坐标系)和标高、测点至自然地面的距离。4.3天津平原地区,地热井静水位埋深、动水位埋深、热水头埋深统一以自然地面为零点进行计算。4.4计算开采井热储参数时所用的热水头埋深、动水位埋
7、深均按热储平均温度下的流体密度进行换算,即计算所得参数为热储温度下的渗透系数、导水系数和导压系数。4.5评价热储导水性能时,统一用渗透率表征,或明确指出某一温度下的渗透系数(如热储温度)。4.6地热井允许开采年限以50年计算。5地热井产能测试5.1准备工作5.1.1产能测试前宜进行洗井,疏通热储层,以达到最佳出水能力和回灌效果。5.1.2产能测试前宜进行试验降压,确定地热井最大动水位埋深、最大降深和最大出水量,为选择抽水潜水泵型号提供依据。同时可利用试验降压后的水位恢复来初步确定热水头埋深。5.1.3资料收集应符合以下要求:a)区域地质、水文地质条件、地热地质条件、矿业权设置、周边地热井及开发
8、利用现状、动态监测等资料;2释水系数等)。5.3.2降压试验数据应能确定井流量方程sw=aQ+bQ或Qf(sw),计算热储的热水头和地热井的产能,DB12/T6642022b)地热井钻探施工阶段取得的各项资料,包括但不限于地层划分、井身结构、岩土样分析报告、定向井施工报告、完井报告等。5.2一般要求5.2.1地热井产能测试包括降压试验和回灌试验,通过测试取得热储层压力、产能、温度、单位产量、井流方程和采灌量比及热储层的渗透性等参数。5.2.2产能测试所采用的设施均应是耐高温防腐蚀材质。5.2.3试验操作人员应明确各类试验目的、方法,制定详细方案,提示试验过程中可能出现的风险及困难,并提出应对预
9、案。5.2.4从井口测量水位时,条件具备的宜采用压力式水位计观测水位埋深,并应同步观测对应的液面温度。5.2.5试验前必须准确测量试验井的静水位埋深及对应的液面温度,观测时间不少于24h,观测频率为1次/h,精度达到1cm,以掌握水位天然动态变化规律为宜。5.2.6宜留存现场观测、地热流体取样等照片,并在报告中简单叙述设备和观测仪器型号、精度、量程、测管类型等信息。如进行观测仪器和试验设备维护,应在报告中详细介绍维护过程。5.2.7降压试验分类应符合以下要求:a)依据抽水时动水位稳定情况分为稳定流和非稳定流;b)稳定流降压试验通过不同的稳定流量及所对应的井中热储压力降低值即水位稳定降深,计算热
10、储水文地质参数(渗透系数K、导水系数T和降压影响半径R等)。并通过热储压力变化值与其对应的涌水量关系,推算地热井井流方程,绘制Q-f(sw)曲线;c)非稳定流降压试验通过热储压力随时间变化过程计算热储水文地质参数(导水系数T和弹性*5.2.8地热流体水化学分析应符合以下要求:a)地热流体分析样宜在产能测试结束之前采集。对于需要酸化处理的地热井应在酸化前采集流体样;b)一般流体质量化验为水质全分析,针对特殊利用行业的地热流体,还应有针对性的采集特殊组份样品送检,分析项目和取样按照GB/T116152010中7.7.2和附录B的要求进行。5.3降压试验5.3.1降压试验数据应能确定热储层流体运动方
11、程swf(t)和储层渗流类型,计算热储水文地质参数,进行开采动态预测。2确定地热井的可采资源量。5.3.3根据地热井试验降压情况,选择扬程、涌水量、温度、功率等技术指标相适宜的潜水泵,下泵深度要综合考虑热储层类型、动水位埋深、降深等。5.3.4试验前应检查排水管道是否畅通,检查水位、水量、水温等测试仪器仪表及用品、工具,确保降压试验能连续进行。5.3.5在同一降压试验中应采用同一方法和工具进行数据观测和采集。5.3.6依据勘查工作需要,分为单井和多井降压试验。5.3.7单井降压试验应按以下方法:a)应进行3次定流量降压试验,反映Qsw曲线形态。先进行大落程抽水,大落程停泵之后立即进行水位恢复观
12、测,观测时间不少于6h,之后再进行中、小落程降压试验;3DB12/T6642022b)降压试验各落程应采用流量控制,其大小分别为Q1=Qmax,Q2、Q3分别为最大流量的2/3和1/3左右;c)大落程降压试验延续时间不少于48h,稳定延续时间不少于24h;中、小落程试验稳定延续时间分别不少于12h、8h;水位持续上升或下降的,应适当延长试验时间;d)各组试验是否达到稳定以流量变化不大于3%,观测水位埋深波动幅度孔隙型不大于10cm/60min,裂隙型不大于20cm/60min,考虑区域水位、潮汐的影响,没有持续下降或上升趋势为标准。5.3.8多井降压试验应按以下方法:a)主要在对井中第二眼井成
13、井时的降压试验中采用。当地热地质条件复杂、对井及附近地热井尤其是同层地热井较多且相距较近时,具备观测条件的都宜进行多井降压试验;b)宜进行12个落程的稳定流或非稳定流降压试验,最大一次降压的延续时间不少于120h。如果同期观测井出现水位持续下降或水位波动较大情况,应适当延长试验时间;c)试验资料除满足单井试验的各项要求外,还应能确定降压影响半径R、井间干扰系数等参数。5.4回灌试验5.4.1系统工艺5.4.1.1水质处理系统应依据试验井热储层类型,选择精度适宜的过滤设备作除砂、除污水质处理:a)热储层为孔隙型热储时,需同时安装粗过滤和精细过滤两级过滤器,粗过滤精度为不大于50m,精过滤精度为不
14、大于5m;b)热储层为基岩岩溶裂隙型热储时,过滤器精度不大于50m。5.4.1.2系统管路采、灌系统管路应保持密闭状态。仪表、仪器正常运行。正式回灌试验前应利用地热流体对管道及过滤设备内部污垢杂物进行冲洗,要求水清砂净。5.4.1.3回灌方式宜采用回灌管内进水方式进行回灌,包括自然回灌和加压回灌,回灌管应下至回灌井静水面以下1015m深度,保证回灌在真空密闭条件下进行。5.4.2试验操作5.4.2.1至少进行三组试验。宜采用定流量方法,回灌量从小到大依次进行。第一组小灌量以其产能测试时最大抽水流量的14为宜,后续每组逐级增加,最大一组灌量应达到或接近产能测试时的最大涌水量。5.4.2.2第一组
15、试验回灌井的动水位需稳定8h以上,第二、三组动水位需稳定16h、48h以上。各组试验是否达到稳定以流量变化不大于3%,观测水位埋深波动幅度孔隙型不大于10cm/60min,裂隙型不大于20cm/60min,考虑区域水位、潮汐的影响,没有持续下降或上升趋势为标准。5.4.2.3停灌后应进行水位恢复观测。5.4.2.4测试资料应满足确定流体运动方程的要求。利用多组回灌试验数据建立井流方程,计算热储注水渗透系数K注、导水系数T注和回灌影响半径R注等热储水文地质参数,评价合理回灌量。5.5数据采集与资料整理4采用水表计量时,开采量与回灌量读数应精确到0.1m。DB12/T66420225.5.1基本要
16、求观测数据精确到水位1cm、水温0.1。开采流量采用堰板计量时,过水堰高测量应读数精确到1mm;35.5.2降压试验数据观测要求5.5.2.1降压试验过程中,抽水井的瞬时流量、水位埋深、出水温度和观测井的水位埋深、液面温度均应同步观测。5.5.2.2稳定流观测时间为开泵后第1、5、10、15、20、25、30、40、60、80、100、120、150、180min,稳定后每60min观测一次。5.5.2.3非稳定流观测时间为开泵后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min,之后每隔30min观测一次。5.5.2.4大降压试验停泵后立即观
17、测恢复水位,按非稳定流间隔时间观测,持续时间不少于6h,要求水位和液面温度同步监测。5.5.3回灌试验数据观测要求5.5.3.1每一组试验观测时间为回灌开始后第1、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120、150、180min,之后每60min观测一次。5.5.3.2回灌试验过程中,要求动水位埋深、回灌温度、回灌量同步观测。5.5.4产能测试资料整理5.5.4.1产能试验现场应绘制必要的草图(如Qsw、Qt、St、swlgt、swt曲线),以了解水位水量的变化趋势,判断是否存在降压反曲线,若存在问题应重新做试验。5.5.4.2试验现场应做好原始数据记录工作,表格
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