地热流体评价

. 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，以及循环深度的基底岩性和来自深部气体的影响。温泉出露于比拟活泼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HCO3SO4_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-、Mg2+变化不大，其它离子浓度、矿化度有所降低，见表4-1。表 4-1 19922015年主要离子含量对照表 取样主要阴离子mg/l)主要阳离子mg/l)矿化度总硬度水化学类型时间Cl-SO42-HCO3-K+Na+Ca2+Mg2+(g/l)(mg/l)(舒卡列夫式)1992.0757.45172.45253.2314.75212.515.031.820.87445.04HCO3.SO4_Na1996.0155.34180350.3818.33216.6724.932.360.91771.95HCO3.SO4_Na1997.0553.1160311.6920.28197.1824.912.080.87970.76HCO3.SO4_Na1998.0156.83164356.7220.88221.813.078.910.74269.28HCO3.SO4_Na1999.0556.33125329.2620.66197.524.131.460.88266.28HCO3.SO4_Na2000.0156.22230328.6519.4622223.912.420.99269.67HCO3.SO4_Na2001.0556.37160262.8117.41201.7522.521.960.88462.3HCO3.SO4_Na2002.0960.09180352.2116.43228.529.10.490.99272.67HCO3.SO4_Na2006.1054.52170318.116.97197.0522.182.69-66.45HCO3.SO4_Na2008.0552.01130257.1411.81161.2617.055.36-64.65HCO3.SO4_Na2014.1156.96141.05296.061318425.462.350.83073.26HCO3.SO4_Na2015.0756.59141.69284.4512.63183.2024.021.960.82068.06HCO3.SO4_Na4.2 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KMg地热温标和KNa地热温标，搜集该区温泉1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果，进展地球化学地热温标计算。KMg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；C1水中钾的浓度mg/L；C2水中镁的浓度mg/L。SiO2地热温标由于各温泉热水中的SiO2是由热水溶解石英所形成，且热水到达地面时没蒸汽损失，应选用下面公式计算：式中：t热储温度；C水中SiO2的浓度mg/L。计算结果见表4-2。 表4-2 地热化学温标计算结果统计表 年份SiO2K-Mg温标SiO2温标备注1992.0714.751.8270.4098.30128.48收集1996.0118.332.3678.00100.69123.771997.0520.282.0860.00105.26120.511998.0120.888.9162.0086.54122.121999.0520.661.4672.00110.86123.132000.0119.462.4257.40101.99108.362001.0517.411.9662.00101.83122.122002.0916.430.4960.00120.29120.512006.1016.972.6910496.8137.192008.0511.815.3610078.6137.792014.11132.3510591.52139.94实测2015.0712.631.96105.6993.15140.31平均17.272.9073.2598.82127.02本次计算KMg地热温标为93.15，与前几年相比略有下降；SiO2地热温标140.31，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。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日采集了水样进展水质化验，分析结果见附表。理疗热矿水评价下面就地热井水质分析结果，结合地热资源地质勘查规GB/T11615-2010附录E分析对照，结果列于表61。表61 理疗热矿水标准及评价结果 项目化验结果(mg/l)理疗热矿水水质标准矿水名称有医疗价值浓度(mg/l)矿水浓度(mg/l)命名矿水浓度mg/l二氧化碳6.352502501000总硫化氢0.084112氟9.66122氟水溴0.105525碘0.05115锶1.30101010铁0.26101010锂0.58111钡0.08555偏硼酸0.441.2550偏硅酸137.40252550硅水氡Bq/l1.8633747.14129.5温度69.534温水矿化度820.271000淡水从表中可以看出，地热流体为氟水和硅水，可以进展医疗矿水开发，经相关部门审批前方可进展正式开发。 饮用天然矿泉水评价.1 界限指标由表62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，而且锂离子、锶离子和可溶SiO2的含量到达国家标准。 表6-2 微量元素含量表mg/l项目LiSrH2SiO3国家标准0.200.2025.0实测值0.581.30137.40对照结果达标达标达标.2 限量指标由表63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中的限量指标要求。表6-3 限量组分监测结果mg/l含量项目限量指标实测值对照结果硒 Se，mg/l0.050.002未超标锑 Sb，mg/l0.005未检砷 As，mg/l0.010.01未超标铜 Cu，mg/l1.00.05未超标钡Ba，mg/l0.70.08超标镉Cd，mg/l10.001未超标铬 Cr，mg/l0.050.01未超标铅 Pb2+，mg/l0.010.01未超标汞 Hg2+，mg/l0.0010.0001未超标锰Mn，mg/l0.40.11未超标镍 Ni，mg/l0.0050.005未超标硼酸盐 (以B计)，mg/l50.44未超标硝酸盐以NO3-计，mg/l45.00.046未超标氟化物 F-，mg/l2.09.66超标耗氧量以O2计, mg/l3.0未检 生活饮用水评价根据生活饮用水标准GB5749-2006进展生活饮用水评价，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。 农业灌溉用水评价根据农业灌溉用水标准GB5084-2005进展农业灌溉用水评价，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。 渔业用水评价根据渔业用水标准GB11607-1989进展渔业用水评价，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Kk0，为腐蚀性水；腐蚀性系数Kk0，且Kk0.0503Ca20，为半腐蚀性水；腐蚀性系数Kk0，且Kk0.0503Ca20，为非腐蚀性水；对酸性水 Kk1.008rH+rAl3+rFe2+rMg2+rCHO3rCO32；对碱性水 Kk1.008rMg2+rHCO3；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Kk4.530，Kk0.0503Ca2-3.320。那么由此判断，该地热流体为非腐蚀性水。表6-4 生活饮用水评价及结果 指 标 限 值实测值评价结果1、毒理指标砷mg/L0.010.01镉mg/L0.0050.001铬六价，mg/L0.050.01铅mg/L0.010.01汞mg/L0.0010.0001硒mg/L0.010.002氰化物mg/L0.050.002氟化物mg/L1.09.66超标硝酸盐以N计，mg/L100.0462、感官性状和一般化学指标色度铂钴色度单位155浑浊度NTU-散射浊度单位11臭和味无异臭、异味无异臭、异味肉眼可见物无无pH pH单位不小于6.5且不大于8.57.37铝mg/L0.2铁mg/L0.30.26锰mg/L0.10.11超标铜mg/L1.00.05锌mg/L1.00.05氯化物mg/L25056.69硫酸盐mg/L250141.69溶解性总固体mg/L1000678.04总硬度(以CaCO3计，mg/L45068.06耗氧量CODMn法，以O2计，mg/L3挥发酚类以苯酚计，mg/L0.0020.0023、放射性指标指导值总放射性Bq/L0.50.082总放射性Bq/L10.0949表6-5 农业灌溉用水评价及结果 mg/L 项目水作旱作蔬菜实测值评价结果悬浮物 150200100未检出水温， 3569.5超标pH值 5.58.57.37全盐量1000非盐碱地区2000盐碱地区678.04氯化物 25056.69总汞 0.0010.0001总镉 0.0050.001总砷 0.050.10.050.01铬(六价) 0.10.01总铅0.10.01总铜 1.00.05总锌 2.00.05总硒 0.020.002氟化物 2.0(高氟区) 3.0(一般地区)9.66超标氰化物 0.50.002挥发酚 1.00.002表6-6 渔业用水评价及结果 指 标 限 值实测值评价结果砷mg/L0.050.01镉mg/L0.0050.001铬六价，mg/L0.10.01铅mg/L0.050.01汞mg/L0.00050.0001氰化物mg/L0.0050.002氟化物mg/L1.09.66超标臭和味无异臭、异味无异臭、异味pH pH单位不小于6.5且不大于8.57.37镍mg/L0.20.005硫化物mg/L0.30.084铜mg/L0.010.05锌mg/L0.10.05挥发酚类以苯酚计，mg/L0.0050.0026.3 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，到达过饱和而析出，附着于利用系统外表，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H0mg/L来衡量地热流体的结垢性。假设锅垢总量H0125，称为锅垢很少的地热流体；假设锅垢总量H0125250，称为锅垢少的地热流体；假设锅垢总量H0250500，称为锅垢多的地热流体；假设锅垢总量H0500，称为锅垢很多的地热流体；锅垢总量的计算公式为：H0SC36rFe2+17rAl3+20rMg2+59rCa2+式中：S地热流体中的悬浮物含量mg/L； C胶体含量C=SiO2Fe2O3Al2O3，mg/L； r离子含量的每升毫克当量数。经计算， H0=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,可以进展医疗矿水开发；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，一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。7 / 7