地热流体评价
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4地热流体化学特征
4.1 水化学特征
地热流体的水化学成分取决于水的温度、含水层的岩性以及与热流体伴生的气体。地下热水参与自然界中的水循环,其水文地球化学作用主要是溶滤作用,化学成分主要决定于热水出露处第四系岩性成因,以及循环深度内的基底岩性和来自深部气体的影响。
温泉出露于比较活跃的高角度断裂带交汇复合部位,地下热水的化学成分与温度及循环深度关系密切,水化学类型为HC4 SO_-Na水。地热流体pH值为7.37,总矿化度820.27mg/L,总硬度68.06mg/L。本次水样分析Cl-、M(2+变化不大,其它离子浓度、矿化度有所降低,见表4-1。
表4-1 1992〜2015年主要离子含量对照表
4.2地球化学温标计算
地球化学温标计算用来估算热储温度及预测地热田潜力。在水岩平衡条件下,地热流
体中与平衡温度存在依从关系的化学组分浓度或浓度比值,及利用这些化学组分浓度或浓度比值,推算热储温度或深部温度。根据洪水岚汤地热田的实际情况,采用标和K-Na地热温标,搜集该区温泉
K— Mg地热温1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果,进行地球化学地热温标计算。
4.2.1K —Mg地热温标
它代表不太深处热水贮集层中的热动力平衡条件,尤其适用于中低温地热田,其计算
公式为:
式中:t —热储温度「C );
C i —水中钾的浓度(mg/L ); C 2—水中镁的浓度(mg/L )。
422 SiO 2地热温标
由于各温泉热水中的 SiO 2是由热水溶解石英所形成,且热水到达地面时没蒸汽损失, 故选用下面公式计算:
t
◎盏 273.15
式中:t —热储温度(C );
c —水中SiO 2的浓度(mg/L )。
计算结果见表4-2。
本次计算K- Mg 地热温标为93.15 C,与前几年相比略有下降;SiO 2地热温标140.31 C, 与前几年温度相比略有升高,但变化不大,说明地热田具有一定的开采潜力,前景较好。
4410
t
13.95 lg(C"/C 2)
273.15
6地热流体质量评价
6.1
地热流体不同用途评价
2015年7月8日采集了水样进行水质化验,分析结果见附表。
6.1.1理疗热矿水评价
F 面就地热井水质分析结果,结合《地热资源地质勘查规范》
(GB/T11615-2010)附录E
分析对照,结果列于表6- 1。
从表中可以看出,地热流体为氟水和硅水,可以进行医疗矿水开发,经相关部门审批 后方可进行正式开发。
6.1.2 饮用天然矿泉水评价 6.1.2.1 界限指标
由表6-2可以看出,该地热井热流体中含有一些对人体有益的微量元素, 锶离子和可溶SiO 2的含量达到国家标准。
表6-2 微量元素含量表(mg/l )
6.1.2.2 限量指标
由表6-3可以看出,地热井热流体中除氟、钡含量超标外,其他组分均符合国家标准
而且锂离子、
中的限量指标要求。
6.1.3生活饮用水评价
根据生活饮用水标准(GB5749-2006进行生活饮用水评价,见表6-4。由评价结果可
以看出,该地热流体中氟化物和锰超出生活饮用水标准,不适合做生活饮用水。
6.1.4农业灌溉用水评价
根据农业灌溉用水标准(GB5084-2005进行农业灌溉用水评价,见表6-5。由评价结
果可以看出,该地热流体中水温、全盐量、氯化物超出农业灌溉用水标准,不适合用于农业灌溉。
6.1.5渔业用水评价
根据渔业用水标准(GB11607-1989进行渔业用水评价,见表6-6。由评价结果可以看出,该地热流体中氟化物超出渔业用水标准,一般不适合用于水产养殖。
6.2地热流体腐蚀性评价
根据地热资源地质勘查规范(GB/T 11615-2010 )中地热流体腐蚀性评价方法,参照工业上用腐蚀系数来衡量地热流体的腐蚀性:
腐蚀性系数反> 0, 腐蚀性系数
腐蚀性系数
对酸性水K k= 1.008 为腐蚀性水;
2+
氐+ 0.0503Ca >0,为半腐蚀性水;
反+ 0.0503Ca V0,为非腐蚀性水;
+ 3+ 2+ 2+ —2—(rH+ rAl + rFe + rMg —rCHQ —rCQ );
对碱性水K k= 1.008 (rMg2+—rHCGT);
式中r —离子含量的每升毫克当量(毫摩尔)数。
根据本次水质化验结果,PH=7.37,属碱性水,计算反=—4.53 < 0, 反+ 0.0503Ca2+ = -3.32V0。
则由此判断,该地热流体为非腐蚀性水。
表6-5 农业灌溉用水评价及结果(mg/L)
6.3地热流体结垢性评价
流体结垢性主要指流体中一些溶解度较小的组分,在周围环境变化(压力、温度等变
化),达到过饱和而析出,附着于利用系统内表面,形成垢层,从而增大流体阻力,降低热 利用效率。参照工业上用锅垢总量 H 0 (mg/L )来衡量地热流体的结垢性。
锅垢总量的计算公式为:
H 0= S + C + 36rFe 2+ + 17rAI 3++ 20rMg 2++ 59rCa 2+
式中:S —地热流体中的悬浮物含量(mg/L );
C —胶体含量 C=SiO 2 + Fe2Q +AI 2O , (mg/L ); r -离子含量的每升毫克当量数。
经计算,
H 0=179.651, 该地热流体为锅垢少的流体。
小结: 地热流体不同用途评价中:地热流体为理疗热矿水中的氟水和硅水 氟、钡含量超过饮用天然矿泉水标准, 不可用于饮用天然矿泉水开发; 氟化物和锰超出生活
饮用水标准, 不适合做生活饮用水; 氟化物超出农业灌溉用水标准, 不适合用于农业灌溉; 氟化物超出渔业用水标准,
般不适合用于水产养殖。腐蚀性评价结果为该地热流体为非腐蚀性水,结垢性评价结果为锅垢少的流 体。
若锅垢总量 H o v 125,称为锅垢很少的地热流体; 若锅垢总量 H o = 125〜250,称为锅垢少的地热流体; 若锅垢总量 H o = 250〜500,称为锅垢多的地热流体; 若锅垢总量 H 0>500,称为锅垢很多的地热流体;
,可以进行医疗矿水开发;