某地熱井的成井試水方案及要求分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23164某地熱井的成井試水方案及要求分析案例 1184281.1目的 174571.2落程規(guī)定 1157271.3抽、放水工作 1213111.4采樣分析 1276021.5試驗資料整理 21.1目的確定熱儲層中涌水量；取得地熱資源評價必須的計算參數(shù)，提供地熱資源評價依據(jù)。1.2落程規(guī)定根據(jù)《地熱資源地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB/T11615-82010）中規(guī)定：對單井進行抽水試驗一般至少需要做三次穩(wěn)定流或非穩(wěn)定流抽水試驗，最大一次降壓抽水的延續(xù)試驗持續(xù)時間不少于48h，單位井水產(chǎn)量小于10m3/d·m或者因為流體在流動過程中出現(xiàn)壓力持續(xù)下降的現(xiàn)象時，應(yīng)適當延長試驗時間。在井口進行地熱試驗期間宜考慮采用井下壓力計測量壓力變化，當條件不具備只能從孔口測量水位（壓）時，應(yīng)準確測量孔內(nèi)地熱流體溫度變化，通過計算換算準確反應(yīng)壓力的水頭。測試所需要提供的數(shù)據(jù)資料必須能夠滿足確定流體運動方程、計算儲層滲透系數(shù)、有效空隙度或彈性釋水系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)，評價單井合理控制生產(chǎn)量的實際需求。1.3抽、放水工作1、抽水前需觀測靜水位2、抽水試驗時，動水位、出水量和流體溫度的觀測時間間距為（min）：1，2，2，5，5，5，5，10，10，10，10，10，20，20，30，30，……1.4采樣分析最大落程抽水試驗在施工結(jié)束前2h必須采取鉆井過程中的各種水樣，采樣前與當?shù)厮|(zhì)監(jiān)督檢測機構(gòu)及時聯(lián)系，做好送檢前的各項準備措施。除了完整的水樣全分析外，還要根據(jù)樣品中微量元素、放射性、有害化學(xué)物質(zhì)及毒物綜合含量等因素測定樣品，采取樣品的方法、過程和分析準確性按地質(zhì)產(chǎn)部《水樣的采取、保存與送檢規(guī)程》執(zhí)行。1.5試驗資料整理1、靜水位及恢復(fù)水位觀測記錄12月9日20時55分進行了關(guān)井壓力觀測，關(guān)井10小時19分后，測得靜水位穩(wěn)定至地面以上10米，詳見鉆孔恢復(fù)水位記錄表（附表1）。2、抽水試驗水量、水溫、氣溫、動水位記錄三個落程抽、放水試驗，累計延續(xù)時間110小時25分，穩(wěn)定時間108小時，三次降深分別為32m、18m、10m，其相應(yīng)涌水量分別為98.02m3/h·m、71.687m3/h·m、44.34m3/h·m，單位涌水量分別為1.063m3/h·m、1.983m3/h·m、4.436m3/h·m，同時隨出水量的增加水溫升高，最高達74℃，具體成果結(jié)論見抽水試驗成果表（表1.6和附表2）及抽水曲線圖（圖1.2）表1.6放水試驗成果表放水降次321靜水位（m）101010動水位埋深（m）2280水位降深（m）321810涌水量m3/h98.0271.68744.34m3/d2352.481720.4881064.16單位涌水量（m3/h·m）1.0631.9834.436井口溫度（℃）747168抽水延續(xù)時間75小時00分25小時50分12小時5分穩(wěn)定時間58小時12小時9小時試驗時間12\13~1612\10~1112\9~10圖1.2Q-s曲線圖3、水質(zhì)分析成果（1）作為醫(yī)療熱礦評價根據(jù)陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局西安水土測試中心分析成果顯示，本井水礦化度7661.1mg/L，其中Na+量達到2650.0mg/L，Cl—含量達3828.6mg/L，水化學(xué)類型為Cl——Na+型，與GB1161J—89醫(yī)療熱礦水標準比較，該井水所產(chǎn)水中Sr2+（37.2mg/L）、I—（12.8mg/L）、HBO2(160.0mg/L)、H2SiO3（55.0mg/L）、濃度均達到礦水命名濃度，Li—（1.06mg/L）、Br—（18.65mg/L）濃度達到礦水濃度，因此，此水可同時稱為硼水、硅水、碘水、鍶水。綜合分析顯示該井水水質(zhì)清亮、味微咸、顯中性，具有很高的熱容量和醫(yī)療價值。(見表1.7）表1.7本井水與醫(yī)療水水質(zhì)標準對比單位：mg/L成分有醫(yī)療價值濃度礦水濃度命名礦水濃度本井水濃度礦水名稱備注二氧化碳25025010006.6總硫化氫1120氟1221.95有醫(yī)療價值溴552518.65大于礦水濃度碘11512.8碘水鍶10101037.2鍶水鐵1010100.344鋰1151.06大于礦水濃度鋇5550.4錳11<0.02偏硼酸1.2550160硼水偏硅酸25255055硅水偏砷酸1110.0264偏磷酸55<0.02鐳Bq/L0.370.37＞0.370.624氡Bq/L3747.14129.52.132（2）作為飲用熱礦水評價按生活飲用水質(zhì)標準對比，該井熱水中味、總固體、總硬度、鐵、硫酸鹽、氯化物、氟化物均超過標準，故不可作為生活飲用水使用。（表1.8）表1.8本井水與生活飲用水標準對比項目標準本井水指標結(jié)果色<15，并不得呈現(xiàn)異物15渾濁度<3，特殊不超過5度1臭和味不得有臭、異味咸味肉眼可見物不得有無溶解性總固體<1000mg/L7536超標總硬度<450（以碳酸鈣計）mg/L472.9超標PH6.5—8.57.9鐵<0.3mg/L0.344超標錳<0.1mg/L<0.02銅<1.0mg/L0.009鋅<1.0mg/L0.054硫酸物<250mg/L501.9超標氯化物<250mg/L3828.6超標揮發(fā)酸類<0.002（以苯酚計）mg/L<0.001氰化物<0.05mg/L<0.0008砷<0.05mg/L0.016硒<0.01mg/L<0.0005汞<0.01mg/L<0.0005鎘<0.01mg/L<0.008鉻（六價）<0.05mg/L<0.005鉛<0.05mg/L<0.008銀<0.05mg/L無硝酸鹽<20（以氮計）mg/L<2.563氟化物1.0mg/L1.95超標（3）作為鍋爐用水評價鍋垢總量：H0H0=S+C+36rFe2++17rAl3++20rMg2++59rCa2+=（42.3+0.019）+36×0.018+17×0.001+59×6.6+20×2.85=489.384硬垢系數(shù)：Kn=Hn/H0Hn=SiO2+20rMg2++68（rCl—+rSO42——rNa+—rK+）=42.3+20×2.85+68×（108+10.45—115.269—1.1）=181.808Kn=Hn/H0=181.808/489.384=0.376起泡系數(shù)：FF=62rNa++78rK+=62×115.269+78×1.1=7232.478腐蝕系數(shù)：堿性水Kk=1.008（rMg2+—rHCO3—）=-1.26<0Kk+0.0503Ca2+=-0.928<0綜合評價：該井水由于Ca2+、Mg2+離子含量相對較高，屬于水垢含量比較多、易產(chǎn)生硬沉淀，易起泡的非腐蝕性水，若不做任何軟化處理，不宜直接當作鍋爐用水。（4）對混凝土腐蝕性評價：依據(jù)GB50021-94標準進行評價，西安地區(qū)屬半干旱氣候地帶，熱水與混凝土有干濕交替的影響，環(huán)境類別應(yīng)為Ⅱ類。該井熱水中硫酸根含量為501.9mg/L，略大于500mg/L，對混凝土來說，略具有腐蝕作用。（5）對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性評價：依據(jù)GB50021-94標準進行評價，該井熱水中pH值為7.9，介于6~9之間，Cl—+SO42—為4330.5mg/L，大于1500mg/L，因此該水對鋼結(jié)構(gòu)有較強腐蝕性。（6）殘余熱水排放評價：根據(jù)《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的最高允許污水排放濃度，該地熱井工程項目取用的地熱水中有害成分含量均小于最高允許污水排放濃度，因此，該井水在使用過程中未加入其他有害物質(zhì)前提下，溫度控制在30℃以內(nèi)可以向城市下水道直接排放。（表1.9）附水質(zhì)分析報告，見表1.10表1.9水質(zhì)檢測結(jié)果與污水排放標準對照表成分單位標準檢測結(jié)果對照結(jié)果pH值6～97.9合格汞mg/L≤0.05＜0.0005合格鎘mg/L≤0.01＜0.008合格砷mg/L≤0.5＜0.016合格六價鉻mg/L≤0.5＜0.005合格鉛mg/L≤1.0＜0.008合格銅mg/L≤0.50.009合格鋅mg/L≤2.00.054合格錳mg/L≤2.0＜0.02合格氟化物mg/L≤101.95合格氰化物mg/L≤0.5＜0.0008合格揮發(fā)性酚類mg/L≤0.5＜0.001合格表1.10水質(zhì)分析報告分析項目BZ±ρBZ±m(xù)g/LC(1/ZBZ±)mmol/LX(1/ZBZ±)%分析項目BZ±m(xù)g/L分析項目BZ±m(xù)g/LBCK+41.01.1000.9礦化度7661.1以碳酸鈣計總硬472.9Na+2650.0115.26991.6溶解性固體7536暫硬205.2Ca2+132.36.605.2懸浮物永硬267.7Mg2+34.62.852.3含沙量0.0負硬NH4+0.060.003COD14.1總堿度205.2Fe3+0.3440.018可溶性SiO242.3總酸度7.5Fe2+0.3440.018H2SiO355.0毒理學(xué)指標揮發(fā)酚<0.001Al3+<0.01<0.001游離CO26.6氰化物<0.0008侵蝕CO20.0F—1.95總硫化物0.0As0.016∑BC125.840100H2S0.0Cr6+<0.005BACl—3828.6108.0088.1DOPb2+<0.008SO42—501.910.458.5BOD5Cd2+<0.008HCO3—250.24.101.3HBO2160.0Hg2+<0.0005CO32—0.00.00Br—18.65NO3—<2.50<0.040I—12.8Mn<0.02NO2—0.0650.001Al2O3