《中深層地熱能開發(fā)方案編制技術要求 井下?lián)Q熱》（征求意見稿）

ICS點擊此處添加ICS號點擊此處添加中國標準文獻分類號DB61Technicalrequirementofpreparingmedium-deepgeothermaldevelopmentplanbythewayofdownholeheatexchange陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布DBXX/XXXXX—XXXX 錯誤！未定義書簽。 12規(guī)范性引用文件 13術語及定義 14目的和原則 25開發(fā)方案編制內容 36開發(fā)方案報告 5 7DBXX/XXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由陜西省煤田地質集團有限公司提出。本文件由陜西省地熱能標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：陜西省煤田地質集團有限公司；陜西中煤新能源有限公司；陜西省地質調查院水工環(huán)院地熱所；西安煤科地熱能開發(fā)有限公司；陜西西咸新區(qū)灃西新城能源發(fā)展有限公司；西安交通大學建筑節(jié)能研究中心；陜西省一三一煤田地質有限公司；陜西工程勘察研究院有限公司；中煤西安設計工程有限責任公司。本文件主要起草人：韓元紅等。本文件由陜西省地熱能標準化技術委員會負責解釋。本文件首次發(fā)布。聯(lián)系信息如下：單位：陜西省煤田地質集團有限公司電話址：陜西省西安市經(jīng)開區(qū)文景路26號A郵編：7100211DBXX/XXXXX—XXXX中深層地熱能開發(fā)方案編制技術要求井下?lián)Q熱本文件規(guī)定了中深層地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)方案編制的總體原則、內容、方法及其技術要求。本文件適用于中深層地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)方案的編制。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。NB/T10097—2018地熱能術語DB61/T1808—2024中深層地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)利用術語3術語及定義下列術語和定義適用于本文件。3.1中深層地熱能medium-deepgeothermalenergy200m～4000m深度范圍內的地熱能。[來源：DB61/T1808—2024，3.1.2]3.2地溫梯度geothermalgradient地溫隨深度變化的速率。單位為℃/100m或℃/km。[來源：NB/T10097—2018，2.3.2]3.3巖石熱導率thermalconductivityofrocks巖石導熱能力的量度，即在熱傳導方向上單位長度溫度降低1℃時，在單位時間內通過單位面積的熱量，一般用符號λ或K表示，單位為W/(m·K)。巖石熱導率主要取決于巖石的礦物組成和結構特點、孔隙度、孔隙充填物及含水量、溫度和壓力等因素。[來源：NB/T10097—2018，2.3.3]3.4井下?lián)Q熱downholeheatexchange載熱介質在井管內循環(huán)吸收巖土體和流體中的熱量至地面。2DBXX/XXXXX—XXXX[來源：DB61/T1808—2024，3.1.3]3.5載熱介質heatcarriedmedium井下?lián)Q熱系統(tǒng)中的循環(huán)載熱工質。[來源：DB61/T1808—2024，3.3.5]3.6換熱井heatexchangegeothermalwell為井下?lián)Q熱方式開采地熱資源而鉆探的孔眼及其設施。3.7中深層井下?lián)Q熱系統(tǒng)medium-deepdownholeheatexchangesystem中深層井下?lián)Q熱裝置與地面熱交換設備連通形成的閉式管路系統(tǒng)。[來源：DB61/T1808—2024，3.3.2]3.8換熱量heatexchangerpower單位時間內井下?lián)Q熱裝置從地下巖土體及流體中獲取的熱量。單位為kW。[來源：DB61/T1808—2024，3.3.11]3.9換熱試驗heattransfertest利用測試設備對井下?lián)Q熱系統(tǒng)進行試驗監(jiān)測，記錄循環(huán)載熱介質進口溫度、出口溫度、流量及壓力等參數(shù)，分析系統(tǒng)換熱能力的試驗。[來源：DB61/T1808—2024，3.3.12]3.10熱影響半徑thermalaffectedradius井下?lián)Q熱地熱開發(fā)對巖土體地溫影響在井管徑向平面上的最大距離，單位為m。[來源：DB61/T1808—2024，3.3.14]3.11地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)方案geothermaldevelopmentplan地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)前期研究編制的開發(fā)方案，包括地熱地質條件、資源量及換熱量評估、開發(fā)方案及其效果預測、方案實施要求、地質環(huán)境保護等。4目的和原則3DBXX/XXXXX—XXXX依據(jù)本文件編制開發(fā)方案的目的是明確地熱地質特征，揭示井下?lián)Q熱開發(fā)規(guī)律，確定中深層地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)技術方案，為中深層地熱能井下?lián)Q熱科學、高效、環(huán)保和可持續(xù)開發(fā)提供技術依據(jù)，為開發(fā)項目可行性研究報告和技術方案報告的編制提供參考。4.2原則遵循國家有關法律、法規(guī)和政策，根據(jù)地熱地質特征和井下?lián)Q熱開發(fā)規(guī)律，結合市場需求，優(yōu)化開發(fā)設計，確保地熱能安全高效開發(fā)。5開發(fā)方案編制內容5.1基本情況概述5.1.1地理位置地理位置、海拔高度、經(jīng)緯度坐標、平面坐標、所處行政區(qū)域（省、縣級）等。應附目標區(qū)地理位置圖。5.1.2自然地理和自然環(huán)境概況與中深層地熱能井下?lián)Q熱開發(fā)相關的自然地理、自然環(huán)境和社會環(huán)境，可能影響開發(fā)的災難性自然條件等。5.1.3社會條件所在地區(qū)的人文、社會、經(jīng)濟情況。5.2地熱地質條件地質構造、斷裂構造特征、地層巖性特征、水文地質特征、熱儲發(fā)育情況和地溫分布特征等。5.2.1區(qū)域構造特征大地構造位置，區(qū)內構造斷裂發(fā)育情況，主要邊界斷裂及大中型斷層的分布、性質、產狀、斷距等。應附區(qū)域構造位置及斷裂構造圖。5.2.2地層巖性特征地層時代、地層深度、巖性特征等。應附地層巖性柱狀圖或地層巖性分層表。5.2.3水文地質特征地下含水層和隔水層埋藏與分布、地下含水層滲流特征。宜附水文地質剖面圖或水文地質分層表。5.2.4熱儲發(fā)育情況區(qū)域熱儲層發(fā)育情況，包括熱儲層位名稱、埋深、厚度、巖性特征、儲層物性特征等。5.2.5大地熱流背景大地熱流特征。宜附區(qū)域大地熱流背景圖。5.2.6地溫特征4DBXX/XXXXX—XXXX描述地溫分布特征。宜附垂向地溫曲線圖、平均地溫梯度表和平面地溫等值線圖等。陜北和關中地區(qū)地溫平面等值線圖可參考DBJ61/T166—2020附錄C，關中盆地各構造單元地溫梯度值可參考DBJ61/T166—2020附錄D。5.2.7地層物性特征描述各地層層位物性參數(shù)，包括密度、熱導率、熱擴散系數(shù)等。碎屑巖地層采用巖心測試獲取熱物性參數(shù)時，數(shù)據(jù)應經(jīng)過飽和水矯正，飽和水矯正計算方法見如下公式：式中，Km、Kc分別為實測熱導率和校正熱導率；Kw為水熱導率，0.600W/(mK)；Ka式中，Km、Kc分別為實測熱導率和校正熱導率；Kw為水熱導率，0.600W/(mK)；Ka為空氣熱導率，0.026W/(m·K)，φ為孔隙度。碎屑巖地層應描述密度、熱導率、熱擴散系數(shù)、孔隙度和滲透率。應附地層分層物性參數(shù)表。陜西地區(qū)地層熱物性參數(shù)可參考DBJ61/T166—2020附錄A。5.3地熱資源量計算區(qū)域地熱資源量。宜先分層估算各地層地熱資源量，再求和估算開發(fā)區(qū)地熱資源量。宜采用體積法進行地熱資源量估算，參數(shù)獲取要求和計算方法參考GB/T11615—2010。5.4開發(fā)方案5.4.1開發(fā)原則a）充分考慮地熱地質特征、地層熱傳導性能及地下水滲流特征；b）設置合理的井間距；c）采用合理的換熱功率和運行模式，堅持可持續(xù)開發(fā)；d）充分借鑒同一區(qū)域或相似熱背景區(qū)域以往井下?lián)Q熱的開發(fā)經(jīng)驗；e）堅持經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益并重。5.4.2開發(fā)有利區(qū)根據(jù)地熱地質特征，優(yōu)選區(qū)域內地溫梯度大，巖層導熱性能良好，滲流速度大，地面可施工條件良好的區(qū)域為有利開發(fā)區(qū)。5.4.3單井換熱量換熱量計算方法和要求參考DBJ61/T166—2020。宜采用數(shù)值模擬方法開展不同井身結構及不同工況條件下的換熱量計算。同軸套管換熱井換熱量數(shù)據(jù)可參考DBJ61/T166—2020附錄B。5.4.4單井熱影響半徑預測運行開發(fā)周期內的熱影響半徑。5.4.5井下?lián)Q熱系統(tǒng)方案5DBXX/XXXXX—XXXX根據(jù)換熱能力，結合場地和經(jīng)濟性，確定井下?lián)Q熱系統(tǒng)方案，包括井下?lián)Q熱裝置、內部裝置、載熱介質，井口裝置、載熱介質及運行模式等。多種類型井下?lián)Q熱系統(tǒng)開發(fā)時，應確定每種類型的井下?lián)Q熱系統(tǒng)方案，并附每種類型井下?lián)Q熱系統(tǒng)的結構及換熱原理示意圖。a）換熱井：換熱井井身結構及鉆完井要求（包括鉆完井質量、鉆井程序、對接質量，固井要求等b）井下?lián)Q熱裝置：井下?lián)Q熱裝置結構特征，材質及其它要求。常見同軸套管井下?lián)Q熱裝置和U型對接井井下?lián)Q熱裝置；c）內部裝置：內部裝置幾何結構，安裝位置，材質及保溫要求等；d）載熱介質：載熱介質類型及相關要求；e）井口裝置：井口裝置結構，安裝位置，材質及保溫要求等。應附井口裝置結構示意圖；f）監(jiān)測裝置：監(jiān)測裝置名稱、類型、結構、安裝位置及方式等。g）運行模式：載熱介質運行及間歇時間，運行流速，進出口流量、溫度等；5.4.6井位部署方案綜合考慮資源量，單井換熱量，熱影響半徑，可持續(xù)性，地面情況、環(huán)境影響、經(jīng)濟效益等因素，部署換熱井數(shù)量及位置，確定監(jiān)測井。應附井位部署圖。5.4.7實施方案確定開發(fā)實施批次、時間和規(guī)模的合理范圍。應附開發(fā)實施計劃表。5.5效果預測預測方案開發(fā)期內的生產動態(tài)及可持續(xù)性，包括單井換熱量變化情況和區(qū)域地熱資源量變化情況?？刹捎脭?shù)值模擬計算預測或參照同一區(qū)域或相似熱背景區(qū)域以往井下?lián)Q熱的開發(fā)監(jiān)測效果進行預測。5.6風險分析論述推薦方案的主要開發(fā)風險，提出預防及解決方案。5.7地質環(huán)境保護根據(jù)區(qū)域地質和水文特征，結合井下?lián)Q熱開發(fā)技術特點，分析可能影響地質和地下水環(huán)境的因素，提出解決方案。6開發(fā)方案報告6.1報告提綱a）基本情況概述；b）地熱地質條件；c）資源量和換熱量評估；d）開發(fā)方案；e）效果預測；f）風險分析；g）地質環(huán)境保護。6.2附圖6DBXX/XXXXX—XXXX附圖包括但不限于：地理位置圖；斷裂構