地热井产能测试技术规范.docx

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地热井产能测试技术规范

地热井产能测试技术规范

地热井完井后应进行产能测试，包括降压试验、放喷试验和回灌试验等，各类地热勘探孔与开采（回灌）井都应进行测试，通过测试取得地热流体压力、产量、温度、采灌量比及热储层的渗透性等参数。

一、抽水试验设备

抽水设备有空压机、潜水泵等。

温度超过50℃时宜采用高温潜水泵。

二、低温热水井降压试验

依据勘查的需要，分为单井、多井和群井降压试验，我区由于多数项目属于预可行性勘查，只进行单井降压试验。

（一）抽水试验设备的选择及准备工作

根据洗井、试水情况，选择扬程、出水量、耐温度、功率等技术指标相适宜的水泵型号。

检查观测水位、水量、水温等用品和工具，

工作人员必须明确试验的目的、方法，做好记录，并在现场绘制必要的草图。

一切按预定方案执行，试验中发现问题及时纠正。

（二）单井抽水试验

抽水试验前需由专业部门制定抽水试验方案，其技术要求应满足勘查规范中单孔、多孔抽水试验要求，依据热储类型确定抽水试验的方法和试验要求，实施部门严格按照方案进行。

1、抽水试验方法：

浅埋深的基岩裂隙性热储试水，尽量采用已有的热水井，必要时可施工少量的观测孔，做非稳定流抽水试验。

对盆地型孔隙裂隙（第三系）热储和深埋深基岩裂隙（包括岩溶裂隙）型热储采用稳定流方法。

2、稳定流抽水试验：

该方法通过涌水量及所对应的井中水位降深计算热储层水文地质参数，并通过抽水降深与其对应的涌水量关系，建立Q-f（S）曲线方程，推算单井最大涌水量。

为确定Q-S曲线形态，一般进行三次降深试验，反向抽水，先进行最大降深（S3=Smax）抽水试验，其后为中、小降深，降深比例分别为大降深的2/3和1/3左右。

基于所有的勘探井均作为生产井，抽水试验延续时间比“规范”要求长些。

小降深延续时间12h，中降深延续时间48h，最大一次降压的延续时间不少于168h,若流体压力稳定较快,可适当减少试验时间。

观测水位每小时波动小于5-8cm视为稳定。

（三）多井非稳定流抽水试验

指1个抽水孔带一个或多个观测孔的抽水试验。

多井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、井间干扰系数等参数。

该方法一般在地热田可行性勘查中采用，可做稳定流或非稳定流抽水试验。

该类型的抽水试验应主要注意一下几点：

1、与常温水抽水试验不同，为了评价单井稳定产量，做非稳定流抽水试验也要进行2～3次降深抽水试验，最大降深试验延续时间不小于168小时（视具体情况在水温稳定情况下，应满足两个对数周期），中、小降深延续时间分别为24、12小时即可。

2、利用大降深试水资料进行热储层水文地质参数计算。

中、小降深试水资料求取热水静水头。

3、抽水试验结束前，必须取全分析水样一组。

4、最大降深试验结束，立即进行水位恢复观测。

恢复水位观测按非稳定流方法进行，拐点出现后再观测3-5个数据即可结束，但最好水位恢复观测时间与最大降深抽水延续时间一致。

5、抽水试验观测具体要求

（1）.抽水试验过程中，要求水温、流量及主井和观测孔水位同步观测。

抽水前准确观测水头埋深及静水水面温度。

（2）.稳定流观测时间为抽水开始后第5、10、15、20、25、30、40、60、80、120min，之后每小时观测一次。

（3）非稳定流观测时间为抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、35、40、50、60、80、100、120min，之后每30min观测一次。

（4）水位观测单位为米，数据精确到厘米。

（5）流量和水温观测数据精确到十分位（小数点后一位）。

5、资料整理

（1）检查记录表，对水位、水量、水温、观测时间等数据，要进行审查、校对，发现有误可根据情况进行修正，并誊清一份存档。

（2）静水（头）位埋深修正

抽水前测得的静水位埋深，是未开采前保持的静止水位埋深。

即水温自上而下逐渐增高的水柱，它不能代表抽水状态下的静水位埋深，必须修正成抽水时上下形成统一热力场的热水静水头埋深，才能与观测的水位埋深、水量、水温相匹配进行参数计算。

校正公式参见第三章第二节。

（3）绘制抽水曲线图

涌水量历时曲线：

Q—t曲线

降深历时曲线：

S—t曲线

S—lgt曲线

q—f（Q）曲线及Q—f（h）曲线

计算参数时所需要的相应曲线

（四）群井抽水试验:

群井抽水试验:

指在同一热储内,在两个或两个以上地热井中同时进行的抽水试验,一般在地热田可行性勘查阶段或开采阶段中采用,结合地热资源开采方案进行。

根据我区的地热勘查情况，在浅埋深的基岩构造裂隙热储中，利用已有的地热开采井或专门施工地热井，可进行群井抽水试验。

做群井抽水试验应施工1—2个观测孔。

一般先做1个抽水井非稳定流抽水试验，另一个抽水井做观测孔，然后做群井一次最大降压的稳定流或非稳定流试验,降压试验流量尽量接近井的拟开采量,群井抽水试验延续时间不少于240h，水位恢复时间与抽水延续时间最好一致。

试验资料要求能确定地热流体动力场的变化及其边界条件,为资源计算与评价、确定合理开采方案提供资料。

（五）抽水试验资料提交

抽水试验应提交一下资料：

1、静止水文观测记录。

2、洗井效果检查记录。

3、试抽记录

4、抽水试验原始记录。

5、抽水试验曲线。

6、抽水试验参数计算表。

7、抽水试验小结。

8、抽水试验验收单。

三、中、高温地热井放喷试验与地热回灌试验

由于在我区地热勘探中比较少，如果开展时，具体要求参照相应的规范要求进行。

四、地热流体与岩土试验分析

在地热井中必须按照“规范”要求及地热流体的用途，系统采取地热流体样和岩芯测试样。

根据勘查实践，为了对比研究，除了在地热井中采取，还应在有代表性水井与泉水中采取。

（一）各类样品采取与测试项目的基本要求

1、地热流体全分析样：

在全部地热井和代表性泉点均应采取，地热井的样品，应有外检样。

分析项目：

主要阴离子（HCO3-1、Cl-1、SO4-2、CO3-2）、阳离子（K+1、Na+1、

Ca+2、Mg+2）、微量元素和特殊组分（F、Br、I、SiO2、B、Al、Pb、Cs、Fe、Mn、Li、Sr、Cu、Zn、HBO2、H2SiO3等）、气体成分（CO2、H2S）放射性元素（U、Ra、Rn）及总、总放射性、pH值、溶解性总固体、硬度、耗氧量等。

对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标如酚、氰等的分析,并根据不同用途增加相关分析项目。

2、气体分析：

凡有气体逸出的地热井（泉）均应采取；中高温地热井应采用井下压力采样器取样。

分析项目：

应尽可能包括:

H2S、CO2、O2、N2、CO、NH4、CH4、He、Ar等。

3、微量元素、放射性元素（U、Ra、Rn）、毒性成分的分析:

在全部地热井和代表性泉点均应采取，地热井的样品，应有外检样。

4、同位素测试样

一般在地热流体、不同深度的地下水、地表水、大气降水分别采取。

（1）13C、14C、34S应在地热流体中采取。

（2）T（H3）、D（H2）和O18在地热流体、不同深度的地下水、地表水、大气降水分别采取。

（二）各类样品的取样方法及保存方法

各类样品的取样方法及保存方法依据《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615—2010）附录B，摘录如下。

1、原样流体样

（1）分析项目：

测定流体中所有阴离子、绝大多数阳离子、硬度、碱度、固形物、消耗氧、pH值及物理性质。

（2）取样方法：

原样流体，不加任何保护剂。

（3）取样方法、容器及规格：

可采集在硬质细口磨口玻璃瓶（下称玻璃瓶）或没有添加剂的本色聚乙烯塑料瓶或桶（下称塑料桶）中,采样体积1500mL2000mL。

可将瓶置于水面以下灌装或用塑料管或胶皮管引流至瓶中。

瓶口应留出10mL左右的空间,然后将瓶盖密封。

测定流体中SiO2、B的原样,必须用塑料瓶采集,体积200mL。

不添加任何保护剂。

2、酸化流体样

用于放射性元素与微量元素分析。

（1）流体中U、Ra及微量元素测定：

以两个容积分别为1500mL和500mL的塑料桶采集流体样后,在采样现场分别往流体样中加入5mL和3mL（1+1）HCl,摇匀、密封。

（2）总、总测定：

用2500mL5000mL塑料桶采样（视矿化度高低决定取样量）,每1000mL流体样中加入（1+1）HCl4mL。

3、碱化流体样：

用于测定酚、氰。

用500mL玻璃瓶,在样品中加入2g固体氢氧化钠（NaOH）,摇匀,使pH>11,并尽量在低温条件下保存,于24h内送检,

4、稀释流体样

中、高温地热井或显示点测定SiO2的流体样,为防止高浓度SiO2的聚合或沉淀,宜在取样现场将流体样用无硅蒸馏水作1:

10的稀释处理,采样体积50mL100mL,瓶口密封。

5、浓缩萃取流体样

中、高温地热流体铝的分析样品宜野外萃取。

萃取方法:

取400mL过滤后的流体样置入500mL的梨形分液漏斗中加5mL、20%浓度的盐酸羟胺（NH2OHHCl）溶液,使溶液中的Fe3+变为Fe2+,以避免对萃取的干扰。

加入15mL、1%浓度的邻菲罗啉（C12H8N2H2O）溶液,如果样品中有Fe2+则溶液变成红色（邻菲罗啉亚铁）,摇匀静置30min。

加5mL、1%8羟基喹啉（C9H7NO）,测溶液的pH值,滴加（1+1）NH4OH调整溶液的pH值,使由酸性到碱性,并使处于pH值等于88.5之间,这对铝的氰合物最稳定。

滴入的NH4OH可先浓后稀,如滴入过量,则再滴HCl将pH调节好。

再加20mL甲基异丁基甲酮（C6H12O）,摇匀萃取1min,静置,使其充分分离后,排去下层溶液,将表层甲基异丁基甲酮溶液装入干燥小瓶密封,代表浓缩了20倍的Al测定样品。

6、现场固定流体样

测定H2S（总硫）的流体样,用50mL玻璃瓶,在样品中加入10mL、20%醋酸锌溶液和1mL、1mol/LNaOH,摇匀、密封。

对H2S含量较低的地热流体可适当加大取样量,减少醋酸锌溶液加入量。

测定Hg的流体样,可用100mL玻璃瓶或塑料瓶,加入体积含量1%HNO3和0.01%重铬酸钾,摇匀、密封。

测定Fe++的流体样需防止采样后氧化为Fe+++，在250mL样瓶内先加入1:

1H2SO42.5mL，硫酸铵（NH4）2SO40.5g，瓶口密封，可保存30天。

7、测定Rn气流体样

用预先抽成真空的专用玻璃扩散器,采样时将扩散器置于流体下（至少将水平进口管置流体下）,打开水平进口的弹簧夹,至流体被吸入100mL刻度时,关闭弹簧夹,记入取样月、日、时、分。

如果没有专用扩散器,可采用500mL玻璃瓶装满（不留空隙）密封,同时记下取样的月、日、时、分,立即送实验室测定。

8、气体样品

逸出气体试样的采取均利用排水集气法与普通玻璃瓶取样法，具体取样方法见《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615—2010）附录B。

9、卫生指标测定样

卫生指标测定一般只在浅埋深的带状热储地热井或温泉的地热流体中采取。

流体样要用经灭菌处理的500mL广口磨口玻璃瓶采取,采取时不需用流体样洗瓶,严防污染。

采样后瓶内应略留有一定空间,及时密封,低温保存,并及时送往卫生防疫站检验。

10、同位素测定样

测定流体中放射性同位素T（H3）的样品,用500mL玻璃瓶,取满流体样品,不留空隙,密封。

测定流体中稳定同位素D（H2）和O18的流体样,用50mL100mL玻璃瓶或塑料瓶,取满样品,尽量在流体液面以下加盖密封,不留空隙。

测定流体中14C、13C需要专门制样。