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簡介

溫泉勘察是通過地熱勘察運用地球物理、地球化學、物探等地質(zhì)學的方fa，判斷開發(fā)地區(qū)地下的地質(zhì)構(gòu)造與溫泉儲存情況，調(diào)查分析地下深部熱活動，以及地下水、地表巖石引起的物理化學變化。溫泉不僅僅是在地熱項目工程開始之前進行的技術(shù)性工作，它的成果，滲透在整個溫泉開發(fā)項目中，的溫泉勘察，對打溫泉井以及溫泉利用系統(tǒng)的運行有著諸多好處。地熱井供暖是通過地熱鉆井，開采深層天然的地下熱水，供給給建筑物，地熱鉆井供暖，提供冬季所需的熱量，此外，還可以提供生活所需的熱水。如果地下熱水資源豐富，可以開發(fā)大型區(qū)域集中供暖，替代原有的燃煤集中供暖以及小區(qū)小鍋爐供暖。水源來自地下，溫泉勘察后得到的水質(zhì)和地質(zhì)分析，不僅僅在打溫泉井的工程項目中，應用于防垢防腐蝕的工作，還能夠指導處理后期的溫泉井甚至溫泉利用項目中的結(jié)垢腐蝕問題，有利于溫泉井的*出水，保持水量、水溫和水質(zhì)，使溫泉開發(fā)項目的效率達到更高。不需要額外尋找水源，熱源不經(jīng)過化學燃燒，直接供暖，不會對大氣造成污染，是清潔環(huán)保的新能源供暖。井下電視的用途地熱鉆井能否取得成功必須在一份好的可行性論證報告為依據(jù)所編制的地質(zhì)設(shè)計指導下, 正確的組織鉆井施工地熱發(fā)電是地熱利用的zui重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電。地熱在醫(yī)療領(lǐng)域的應用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如合碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。 由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條 件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國利用地熱治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地熱的醫(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。未來隨著與地熱利用相關(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更地查明更多的地熱資源；鉆更深的鉆井將地熱從地層深處取出，因此地熱利用也必將進入一個飛速發(fā)展的階段地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地熱發(fā)電的方式劃分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類蒸汽型地熱發(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機組發(fā)電，但在引入發(fā)電機組前應把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式zui為簡單，但干蒸汽地熱資源十分有限，且多存于較深的地層，開采技術(shù)難度大，地熱能作為新能源中重要的一個類別，它清潔、環(huán)保、節(jié)能、穩(wěn)定、儲量大、分布廣、在一定的條件下可再生。不過，地熱能和其他新能源的不同之處在于，它屬于礦產(chǎn)資源，需要進行水文地質(zhì)礦產(chǎn)勘察，然后通過地熱鉆井進行開采。無論是什么形式的地熱資源，比如熱礦泉水、蒸汽還是土壤熱源，都需要地熱鉆井，可以說，地熱鉆井是地熱資源轉(zhuǎn)化為新能源被利用的必需手段。

性能

地熱井是地熱資源開采中zui重要的一個工程階段。通過鉆井，向地下幾百米甚至幾千米索取能源，傳輸?shù)降厣?，進行各種地熱利用，是非常復雜的工作程序。地熱井工程一般時間很長，工程投入資金也很高，但這一階段的工程關(guān)系到地熱能開發(fā)的成敗，因而，地熱鉆井行業(yè)的提升，有著至關(guān)重要的意義首先要做好勘察。地熱勘察通過地球科學手段，探測地下熱水資源的深度、儲量、性質(zhì)、流動、立場及生成等規(guī)律信息，為地熱鉆井提供*手資料。同時了解地質(zhì)狀況，是否適合鉆井，相應的地質(zhì)狀況應采用何種鉆井工藝，擬定合理的鉆井方案。這些“課前作業(yè)”做好，在能在地熱鉆井過程中事半功倍，達到良好的效果，使工程順利進行。

此外，進行地熱鉆井，也要加強管理。通過地熱鉆井工程選擇合適的工藝和技術(shù)外，對設(shè)備和耗材的選擇也至關(guān)重要。而在鉆井過程中，要嚴格管理，依據(jù)方案按部就班進行工程的同時，也要隨時進行井下檢測，遇到情況及時調(diào)整，避免因地質(zhì)問題帶來的故障和事故，提升管理水平，是提高鉆井效率，確保鉆井成功率的保障。

地熱井后期要進行運維。地大熱能專家介紹，地熱井開采的通常是地熱水、地熱蒸汽這類具有礦物性質(zhì)和熱度的水，即使是地源熱泵，也離不開水的媒介作用。因此，地下復雜情況存在的微生物、不明雜質(zhì)等等，zui終導致結(jié)垢，而地熱鉆井的管道管壁又是金屬的，生銹在所難免，如果*持續(xù)不處理，導致淤塞，就會降低水量和水溫，因此，定期的測井、洗井是提率，并且在出現(xiàn)問題時及時修井固井，都是地熱鉆井后期必要的工作。做好這些工作，才能提高地熱井的良性運作，從而使地熱能項目健康*運行。

主要有背壓式和凝汽式兩種發(fā)電系統(tǒng)。熱水型地熱發(fā)電是地熱發(fā)電的主要方式。目前熱水型地熱電站有兩種循環(huán)系統(tǒng)：a、閃蒸系統(tǒng)。閃蒸系統(tǒng)如圖1所示。當高壓熱水從熱水井中抽至地面，于壓地熱在醫(yī)療領(lǐng)域的應用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如合碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。 由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條 件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國利用地熱治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地熱的醫(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。未來隨著與地熱利用相關(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更地查明更多的地熱資源；鉆更深的鉆井將地熱從地層深處取出，因此地熱利用也必將進入一個飛速發(fā)展的階段力降低部分熱水會沸騰并“閃蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽輪機做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當然是再回注人地層。 b、雙循環(huán)系統(tǒng)。雙循環(huán)系統(tǒng)的流程如圖2所示。地熱水首先流經(jīng)熱交換 器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進入汽輪機做功后進入凝汽器，再通過熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地熱水則從熱交換器回注人地層。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強和不凝結(jié)氣體含量高的地熱資源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)的熱交換器。地熱在醫(yī)療領(lǐng)域的應用有誘人的前景，目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地熱水從很深的地下提取到地面，除溫度較高外，常含有一些特殊的化學元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如合碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥；氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。 由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條 件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國利用地熱治療疾病的歷史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地熱的醫(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。未來隨著與地熱利用相關(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更地查明更多的地熱資源；鉆更深的鉆井將地熱從地層深處取出，因此地熱利用也必將進入一個飛速發(fā)展的階段并把握好以下幾點:

a. 鉆機設(shè)備選型應留有加深鉆進深度的余地 ;

b. 盡可能保持鉆井的垂直 ,以降低井內(nèi)事故和井壁管受磨損;

c. 準確的鉆井地質(zhì)編錄 , 正確地進行地質(zhì)分層, 依據(jù)鉆井中的地質(zhì)變化對可能出現(xiàn)的問題作出判斷并找出對策;及時修改完善地質(zhì)設(shè)計；

d. 保持合理的井身結(jié)構(gòu)并嚴格的固井: 表層管口徑及下入深度應充分考慮取水設(shè)備口徑和下入深度的需; 井壁管應下入熱儲一定深度并嚴格封閉熱儲頂板上部各層位; 盡可能做到3 徑或4徑至孔底;

井下電視主要用于地層結(jié)構(gòu)的劃分、井壁地層裂隙及巖溶發(fā)育情況的判別，分辨斷裂破碎發(fā)育帶、確定巖溶分布位置和孔內(nèi)*監(jiān)測等方面的工作，井下電視可以在垂直鉆孔、水平鉆孔和有任意角度的鉆孔中監(jiān)測。井下電視在深井的修復工程中主要對套管破損情況、井中落物、濾水管孔堵塞檢測，它可以實時拍攝刻錄深井的套管及套管壁的損傷及破漏等情況，將拍到的清晰圖像利用其配套的電纜傳輸?shù)降孛娴娘@示器上。

井下電視技術(shù)維護、保養(yǎng)、修復、清洗，利用，能夠準確、快捷、直觀、清晰、真實地判斷井壁異常情況及部位。從經(jīng)濟效益方面分析，利用井下電視技術(shù)進行壞井的檢測能降低成本，減小不必要的開支。

同時井下電視的應用范圍也不斷擴大，目前該系統(tǒng)不僅應用于水文鉆孔與水井的修復工作中，在油田領(lǐng)域，煤田領(lǐng)域，工程地質(zhì)領(lǐng)域中也得到了廣泛的應用，還可用在堤壩、水庫的維護及海洋工程等的水下作業(yè)。

溫泉資源勘查的重要性

1、溫泉資源勘查

溫泉資源勘查是指藉助地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領(lǐng)域的理論和勘查技術(shù)，解決地熱形成的地質(zhì)背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質(zhì)及開發(fā)適宜性等關(guān)鍵技術(shù)問題。

2、通過溫泉資源勘查，了解項目區(qū)是否具備溫泉成礦條件、建立項目區(qū)溫泉資源成礦模型、對項目區(qū)地熱資源進行初步評價，從而有效地降低溫泉開發(fā)項目風險。

地熱資源的勘查內(nèi)容

1、查明熱儲層的巖性、空間分布、孔隙率、滲透性及其與常溫含水巖層的水力；

2、查明熱儲蓋層的巖性、厚度變化情況以及區(qū)域地熱增溫率和地溫場的溫泉勘察本質(zhì)是一種找礦的工作，雖然這種礦比較特殊，是地下熱水，但在地質(zhì)地熱學界，勘探的方fa是有科學規(guī)律可循的。因此，通過專業(yè)技術(shù)人員進行溫泉勘探、確定地下巖石水文狀況后，不但能夠找出zui合理的鉆井靶區(qū)，還能夠為鉆井過程中避免地質(zhì)問題造成的事故提供幫助。

平面分布特征

3、查明地熱流體的溫度、狀態(tài)、物理性質(zhì)及化學組分，并對其利溫泉一般是指泉口溫度顯著地高于當?shù)啬昶骄鶜鉁囟值陀冢ǖ扔冢?5℃的地下水天然露頭。因為45℃是人體能接受的洗浴溫度。高于45℃而又低于當?shù)氐乇硭悬c的地下水露頭為熱泉，超過當?shù)氐乇硭悬c的則稱為沸泉。說到溫泉，就不得不說地熱資源，因為溫泉就是地熱異常的一種顯著標志，而且是地熱在地表zui突出的表現(xiàn)。地熱資源是一種新型的、可再生的、綠色環(huán)保資源。關(guān)于地熱的能量起源，現(xiàn)在有多種假說，主要認為是由地下放射性元素蛻變放熱及地下物質(zhì)受巨大擠壓而釋放的熱能，其次是地球轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)變、重力分異、化學反應和結(jié)晶熱等。地下水的深處循環(huán)和來自深部的巖漿侵入到地殼以后，就會把熱量帶到近地表。形成地熱資源需要兩個必要條件，二者缺一不可：地熱儲集層和蓋層。儲集層是具有足夠的儲存空間和滲透性的地層，為熱流體的儲藏和運移提供了條件。蓋層是不具備足夠滲透能力的地層，它限制熱流體的對流。從而起到限制儲層中熱量散失的作用。按照慣例，一般將熱儲溫度高于150℃的稱為高溫地熱系統(tǒng)，熱儲溫度在90～150℃的稱為中溫地熱系統(tǒng)，低于90℃的稱為低溫地熱系統(tǒng)。地球深部的巖漿上升至近地表，在冷卻過程中使地下水升溫，如果在地殼某個部位存在裂縫或裂隙，泉水溢出即可形成了溫泉由于地下熱水在深層水文循環(huán)過程中，在高溫高壓環(huán)境下不斷地與地層之間發(fā)生著物理和化學變化，這些變化的結(jié)果就使得地熱水中蘊含了各種大量的礦物質(zhì)。對于人體來說，健康的肌膚不僅需要持續(xù)不斷的水分，也需要豐富的礦物質(zhì)用的可行性做出評價；

4、查明地熱流體動力場特征、補徑排條件；

5、重點是在查明地熱地質(zhì)背景的前提下，確定溫泉地熱資源的形成條件和地熱資源可開發(fā)利用的區(qū)域及合理的開發(fā)利用深度；計算評價地熱資源或儲量，提出地熱資源可持續(xù)開發(fā)利用的建議

回灌井采用成井設(shè)計工藝和施工方法及布署，

區(qū)別成井是增大回灌井徑（ф700mm），增加濾水管長度，因地層在13m下有較強滲透系數(shù)，且承壓水頭越向上承壓水頭越小。回灌井從熱交換率能充分發(fā)揮地下水溫度場當年能得以平衡以及環(huán)境影響等方面考慮，采取抽水井與回灌井分離的原則。圖書館東側(cè)布置深抽水井，夏天供水；圖書館西側(cè)布置較淺回灌井，夏季作回灌。兩類井的宏觀間距在100-150m之間，圖書館東側(cè)稱為冷庫區(qū)，圖書館西側(cè)稱為熱庫區(qū)。無論是冬季或夏季回灌井均應布在抽水漏斗之內(nèi)。 

井孔位置：由于回灌試驗未作，回灌井的數(shù)量也不能zui終確定，根據(jù)其它工程比擬，按40m3/h回灌量的經(jīng)驗值，回灌井需布置6口。分布在圖書館的西側(cè)綠化區(qū)一帶。待下一步成井時，安排一次聯(lián)合試驗，取得回灌*手資料后，再和設(shè)計單位共同研究確定具體井數(shù)和井群位置以及切換運行等問題。

石沙處理方式 

至于砂石控制，只要在成井施工中嚴格控制成井施工標準，達到試驗井含砂1／20萬的標準。水源系統(tǒng)中的砂石基本可不考慮。但為保護水井系統(tǒng)使用壽命和保護系統(tǒng)設(shè)備，在井水進板式換熱器進水管前加裝一80目Y型過濾器。

水垢處理方式 

根據(jù)業(yè)主提供的抽水井報告，當?shù)氐叵滤|(zhì)量為碳酸鈣鎂型水，PH為7.1,為中性水。硬度為9.72毫克當量／升，極硬水。CL-+SO42-為59.9毫克／升。對鋼管結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，極易使系統(tǒng)結(jié)垢。因此我公司在板式換熱器前加裝全程水處理儀。 

對主機采取的保護措施 

根據(jù)業(yè)主提供的抽水井報告，當?shù)氐叵滤|(zhì)量為碳酸鈣鎂型水，PH為7.1,為中性水。硬度為9.72毫克當量／升，極硬水。CL-+SO42-為59.9毫克／升。對鋼管結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，因此該水質(zhì)極差，如進入機器極易使系統(tǒng)結(jié)垢，并且對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，造成熱交換器老化或損壞，無法*使用。雖然采用化學辦法可以減少這部分不利因素。但效果較差。如果要處理到合乎使用標準。就差不多要建一個小型的水處理站，投資很高，而且運行費用極貴。因此，設(shè)計采用了在系統(tǒng)上加設(shè)板式熱交換器的閉式循環(huán)系統(tǒng)，采用板式熱交換器間接換熱。井水不進主機，能量由板式換熱器進行交換后，井水直接回灌，保證了的使用壽命及機組安全。

打井施工工藝及注意要點： 

1、根據(jù)水井出水量要求，井孔結(jié)構(gòu)設(shè)計井深、井徑，結(jié)合地層情況選好鉆探機型以及相應的輔助設(shè)備。 

2、鉆孔之前應做好機臺調(diào)平，設(shè)備布置，器材堆存，塔架豎立，鉆機安放等工作。 

3、在松散地層中鉆探成孔，采用沖擊式鉆機清水水壓逐級擴孔法施工工藝。 

4、在基巖含水層中鉆孔成孔，采用回轉(zhuǎn)式巖心鉆進，在鉆進過程中，應進行地下水水位和循環(huán)液孔內(nèi)消失量等水文地質(zhì)觀測。 

5、鉆探成孔的過程中，應根據(jù)技術(shù)要求進行描述、分層取土樣、取水樣、測溫等。還要保證取樣質(zhì)量和數(shù)量。