DB12/T 664-2022 地热井资源评价技术规程.pdf

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Thetechnicalspecificationofgeothermalwellresourcesevaluation

未津市市场监督管理委员会发有

DB12/T 6642022

PC管桩打入施工工艺流程图11范围 规范性引用文件 术语和定义 总则 地热井产能测试 热储水文地质参数计算方法 地热井资源计算与可靠性评价 地热资源开发利用评价 地热资源流体质量评价 10资料整理及报告编写 11 附录A(规范性) 产能测试原始记录表 附录B(规范性) 非稳定流降压试验求参方法.. 附录C(规范性) 地热井资源评价报告编写提纲. 参考文献

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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定修 本文件代替DB12/T664一2016《地热单(对)井资源评价技术规程》,与DB12/T664一2016相比 结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a)修订了本技术规程名称; b)修订了许可开采量和可开采量的定义,全文件统一为可开采量(见3.10、7.1、7.3,2016年版 10、7.3); c)删除了与资源管理、资料管理相关的条款(见2016年版的4.1、10.5、附录A.3); d)删除了地热井降压试验时,最大降深试验宜按非稳定流方法进行(见2016年版4.7); e)增加了资料收集要求(见5.1.3); f)增加了产能测试过程质量控制和设备维护相关要求(见5.2.6); g)删除了放喷试验的相关内容(见2016年版的5.4); h)修订了产能测试中水位和流量稳定控制要求(见5.3.7.4和5.4.2.2,2016年版的5.3.7.4); i)修订了稳定流降压试验观测时间要求(见5.5.2.2,2016年版的5.6.4.2); j)修订了地热井开采量估算方法(见7.1,2016年版7.1.1、7.1.2、7.1.3); k)修订了地热井回灌能力评价方法(见7.2,2016年版7.2.3.1、7.2.3.2); 1)删除了两种特殊情况下可回灌量确定方法(见2016年版7.2.4.2); m)修订了地热资源可靠性评价方法(见7.3,2016年版7.3.5、7.3.6、7.3.6.1); n)增加了特殊条件下地热井可开采量和保护范围评价方法(见7.3.6); 0)增加了开采动态预测相关要求(见7.4); p)删除了50年开采期内热储层的可采能量计算(见2016年版7.3.7); q)增加了地热井储量核实报告内容和提纲(见10.3和附录C); r)修订了产能测试原始记录表(见附录A,2016年版附录B、附录C)。 本文件由天津市规划和自然资源局提出并归口。 本文件起草单位:天津地热勘查开发设计院、天津市规划和自然资源局矿产资源管理处、天津市地 资料馆、天津市浩鸿科技发展有限公司、天津市地热资源开发公司。 本文件主要起草人:林建旺、宗振海、王平、沈健、曾梅香、岳丽燕、刘斐、闫佳贤、李波、李焕 胡志明。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为: 2016年首次发布; 本次为第一次修订

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地热井资源评价技术规程

本文件规定了地热并产能测试、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 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

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/T11615一2010地热资源地质勘查规范 GB50027供水水文地质勘察规范 DA/T41一2008原始地质资料立卷归档规则 DZ/T0331一2020地热资源评价方法及估算规程 NB/T10097—2018地热能术语 NB/T10099一2018地热回灌技术要求

GB/T11615一2010和NB/T10097一2018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 热水头理深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理深。 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自然地面的垂 直距离。

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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heataffectedthickness 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。

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heataffectedthickness 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。

4.1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

5.1.1产能测试前宜进行洗并,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、周边地热井及开发利用现状、动态 监测管盗料

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 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。

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、周边地热井及开发利用现状、 监测等资料:

5.1.3资料收集应符合以下要求

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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。

5.2.1地热井产 温度、单位广里、 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并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:

5.2.8地热流体水化学分析应符合以下要

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/T11615一2010中7.7.2和附录B的要求进行。

5.3.1降压试验数据应能确定热储层流体运动方程s一f(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。 5.3.2降压试验数据应能确定井流量方程S=aQ+bQ"或Q一f(s),计算热储的热水头和地热井的产能, 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、动水位理深、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。 一报出本工你金票一分为单共和名共吸压法验

应进行3次定流量降压试验,反映Q一S.曲线形态。 先进行大落程抽水,大落程停泵之后立即 进行水位恢复观测,观测时间不少于6h, 之后再进行中、小落程降压试验:

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降压试验各落程应采用流量控制,其大小分别为Q1=Qx,Q2、Q:分别为最大流量的2/3和1/3 左右; 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%,观测水位理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多并降压试验应按以下方法

主要在对井中第二眼井成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1~2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 试验资料除满足单并试验的各项要求外,还应能确定降压影响半径R、并间干扰系数等参数,

5. 4. 1系统工芝

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5 精过滤精度为不大于5um b)热储层为基岩岩溶裂隙型热储时,过滤器精度不大于50um。

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 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

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1/4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 注水浓透系数导水系数T和回滋影响半径P等热储水文地质会数评价全珊回滋是

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

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观测数据精确到水位1cm、 采流量采用堰板计量时,过水堰高测量应读数精确到 用水表计量时,开采量与回灌量 读数应精确到0.1m

5.5.2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、水位理深、出水温度和观测并的水位理深、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Q一S、Q一t、S一t、S一1gt、S一Vt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,表格见附录A。试验前后应准确记录时间、流量表累计 读数等。 5.5.4.3现场应审查校对水位、流量、温度、观测时间等数据,发现记录错误的应及时进行修正,问 题数据不可涂抹,应划掉后在旁边记录正确数值,备注原因并由核对人在修正处签字。 5.5.4.4试验记录表在试验阶段改变、表格换页时应完整填写年份、月份、日期、时、分。 5.5.4.5原始记录必须保持字体清晰、干净整洁,留档备查。

6热储水文地质参数计算方法

将产能测试获得的、不同温度的观测水位统一换算到某一温度下的校正水位埋深,消除温度 般按热储平均温度进行校正。

6. 1. 2 校正方法

降压试验所取得的观测水位换算到热储平均温度下的水位校正可采用(1)式进行。回灌试验 灌井内不同温度下的观测水位埋深,均采用(1)式统一校正到25℃温度下的水位埋深,即β高为 度所对应的流体密度

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式中: H一一校正后自然地面起算的水位埋深(m); 热储有效厚度段中点垂深(m); β平一一井筒内水柱平均密度(即热储温度与液面温度的平均值所对应的流体密度)(kg/m"); 观测水位埋深(m); 观测基点距自然地面的高度(m): P一 一热储温度所对应流体密度(kg/m)

6.1.3热水头埋深确定方法

6.2单位产量计算方法

式中: q一一单位产量(m/h·m); Q一一抽水流量(m/h); S一一抽水产生的稳定水位降深(稳定动水位埋深与热水头埋深之差)(m)。

6.3稳定流降压试验求参方法

6. 3. 1 基本要求

采用承压完整井公式计算热储水文地质参数。

采用承压完整井公式计算热储水文地质参数

6.3.2热储有效厚度

6.3.2.1确定热储有效厚度应结合地热井地质录井和地球物理测井资料,统计具有有效空隙和渗透性 的地层、岩体和构造带的总厚度。 6.3.2.2岩溶裂隙型热储有效厚度为以测井结果划分的I、I类裂隙厚度之和。采取酸洗压裂措施后 其厚度为I、II、IⅢI类裂隙厚度之和。 6.3.2.3孔隙型热储有效厚度为滤水管(射孔段)位置对应的测井解译的含水层厚度之和。

6.3.3单井降压试验求参方法

采用裘布依Dupuit公式(3)及奚哈特W.Sihardt影响半径经验公式(4)《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》JGJ@T259-2012.pdf,叠代求取热储渗 和降压影响半径R。

系数K和降压影响半径I

式中: K一一热储平均温度下的渗透系数(m/d); Q一一抽水流量(m/d); M一热储层有效厚度(m); R一一降压影响半径(m); S一一抽水井稳定水位降深(m); r一一抽水井热储段井半径(m); 其余符号意义同前。

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0.366Q R SwM R=10su VK

0.366Q R g SwM rw R=10swVK

式中: K一一热储平均温度下的渗透系数(m/d); Q一一抽水流量(m/d); M一一热储层有效厚度(m); R一一降压影响半径(m); S一一抽水井稳定水位降深(m); r一一抽水井热储段井半径(m); 其余符号章义同前。

JGJ/T471-2019标准下载6.3.3.2热储导水系数T采用(5)式求

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