3.4.3 水量
参照区域蓟县系地层井的出水能力,预测该井出水量可达600-800m3/d。
3.4.4 水质
由前所述:水质类型属低矿化(矿化度一般介于500~700㎎/L)的HCO3-、SO42-~Ca2+、Na+型水,PH值7.1~7.9,F、Ra、Rn、HBO3、SiO2、H2S等组分含量较浅层常温地下水高,有的达到矿泉水浓度标准,是高品质的保健洗浴地热水。成井后进行水质分析后将提供详细的水质分析报告和对水质进行评价。
3.5 井孔结构
根据一般地热井的施工工艺,设计开采井与回灌井(1#、2#井)采用“四径成井,四道管径”井身结构, 一开用Ф445mm牙轮钻头、优质泥浆钻至320m,
下入Ф340mmJ55井壁钢管;井壁管外G级油井水泥封闭。二开用Ф311mm牙轮钻头、优质泥浆钻至1000m,下入Ф245mm J55井壁钢管(重叠部分不小于30m.);井壁管外G级油井水泥封闭。三开用Ф216mm牙轮钻头、优质稀泥浆钻至2150m,下入Ф178mm J55井壁钢管(重叠部分不小于30m.);四开用Ф152mm牙轮钻头、优质稀泥浆钻至设计深度,视地层稳定性决定是否下入Ф127mm滤水钢管。见(钻井设计书)
实际的钻井结构依据实钻地层进行调整。
4 勘查工作部署 4.1 总体工作部署
根据工作任务要求,在调查分析工作区附近水文地质和地热地质资料基础上,依据本区区域地质情况及地球物理特征,工作区周边地下电缆、架空电缆太多,电磁场对电法勘探干扰较大,因此选择了氡气、热释汞勘查工作方法。
经过综合分析区域资料,在本次地球物理勘探的基础上分析工作区的地热地质条件。
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4.2 年度工作安排
依据总体工作部署,地表调查面积约2.0 Km2。
第一年度下半年进行地表调查、地球物理勘探、手续报批工作,各项调查工作综合进行。
第二年度上半年完成开采井(1#井)钻探施工,综合安排场区建筑物的能源综合利用方案。
第三年度上半年完成回灌井(2#井)钻探施工。
5 主要工作方法手段及技术要求 5.1 地质调查
在收集区域地质、物探资料的基础上,结合野外地质、水文地质调查,为查明北北东向区域内分布断裂的产状,限定其走向延伸,了解其延伸规模;同时搜集了工作区周边地热井资料,进一步了解工作区深部地层层序以及水文地质和地热地质条件;重点探测南苑—通县断裂上盘工作区范围内沉积岩蓟县系埋藏深度(视厚度)及下伏基岩深部地层岩性,探测两地3000米深度内含水性。
根据勘查,工作区周边地下电缆、架空电缆太多,电磁场对可控源音频大地电磁测探的干扰较大,成果资料受干扰较大,因此报告中选择了氡气、热释汞勘查工作方法。综合分析该地区的地质条件,指出探测区地热水开发的有利地段。
5.2 地球物理勘查
本次物探工作的野外数据采集始于2010年8月3日,于8月20日结束,完成测线2条,每条长度1km,工作量见表5-1。
项目实施分为三个阶段:(1)野外数据采集;(2)室内资料处理;(3)资料解释。
2010年8月,资料进入处理解释阶段,收集有关资料,整理分析,进行资
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料处理与解释,拟编图件,编制成果报告。
表5-1 B市市c园物探工作量一览表 线 号 1 2 合 计 氡气测量 (m) 1000 1000 2000 热释汞测量(m) 1000 1000 2000 测线布置(m) 1000 1000 4000 5.2.1 测量工作
本次物探工作采用剖面测量方式,布设剖面2条(图5-1),测量点距为25m,测量路线以实际行走轨迹为准,点位测量用GPS和测绳控制。各剖面的起点与终点坐标见表5-2。
图5-1 布线位置图
表5-2 剖面端点坐标表 起点 剖面 X(m) 1号线 2号线 4423992 4423974 1号线 Y(m) 458471 458897 终点 2号线 X(m) 4422965 4422932 Y(m) 458464 458955 5.2.2 各种方法原理概述
(1)静电阿尔发卡方法原理
静电阿尔发卡(氡气测量)法是一片直径为40mm的金属片。在工作之前,将其放在带静电高压充电器的储气室里,然后,将取样器插入地下抽气。抽毕,
0 100m 200m
关闭储气室阀门,以防止气体泄漏。之后,按下高压开关,使卡片一边充电一
边吸附α粒子,经过一段时间,然后,将该片取出立即放入专用的阿尔发辐射仪里测量卡片上的阿尔发射线强度,籍此确定氡的异常。用来发现铀矿床、寻找地下蓄水构造或探测油气田。
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阿尔发卡片(聚集器)能聚集氡的子体主要有两个原因:
①放射性衰变产物的原子多是带正电的,在有氡的空间里,其衰变子体也多是带正电的,很容易附着在空气中的尘埃上,形成放射性气容胶。在这种空间里引入带负电的卡片(电极),由于电场的作用,离子很容易聚集在卡片上,能形成所谓的“放射性薄层”。
②任何固体表面都有从其周围气体中吸附分子、原子或离子的能力。这是因为固体表面的分子或原子没有被其它相似的分子或原子所包围,而存在未饱和的价键力(也叫范德华力)的缘故。所以,将固体卡片放在储气室里,其表面就会吸附氡子体,也能形成“放射性薄层”。如卡片上带负电,则能加速形成该“放射性薄层”。
静电阿尔发卡法有如下特点: ①灵敏度高,本底近于零。 ②峰底比大,异常突出。
③野外周期短,能在现场出结果。
④有累积法测氡的优点,干扰因素较少,优于瞬时氡气测量。 ⑤可以区分铀钍,浮土覆盖几十米甚至上百米时,也可得到信息。 ⑥异常系氡的子体(218Po)引起,元素单一,有利于解释,能为发现断裂构造提供信息,工作时不受电磁场干扰。
由于氡的运移规律受气侯,季节等因素影响较大,所以阿尔发卡法得到的结果重现性较差,但总的变化趋势是一样的。
(2)热释汞地球化学测量原理
近年来,人们从大量的实践中发现地表汞异常与地层构造破碎带关系密切,土壤汞异常的浓度、规模与矿体的存在与否没有必然的联系。已知矿床实验中所发现的汞异常只能证明矿体赋存在构造破碎带中,或有构造破碎带穿过了矿体。更多的实验证明,土壤汞气异常的分布十分广范,它与构造破碎带的分布一样,几乎无处不在。
有一种假设,提出汞还可能来源于上地幔,地幔中的汞在高温高压下沿深大断裂向上迁移,从而形成地表土壤中的汞异常,这要求断裂深达数公里的上地幔,而很多并不具备这一深度的构造破碎带也同样有清晰的汞异常。因此上
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地幔可能是汞异常形成的原因之一,而不是全部。
土壤中汞异常在不同的地质条件下可能具有不同的来源,但无论是来源于矿体、上地幔或地层断裂本身,汞气是沿构造破碎带这个通道向上迁移。目前,根据单一的土壤测汞方法,尚不能对土壤中汞异常来源作出明确的判断,但根据汞异常判断土壤覆盖下的构造破碎带则是明确的,而这正是水文地质和工程地质要解决的重要科题之一。基于迁移通道的认识及实践,土壤测汞方法并非对所有的断裂构造均有显著的效果。它需要破碎的、容水的通道条件,例如,对压性构造、地层较为完整的、或被岩脉冲填胶结的构造。由于通道条件变差,土壤汞异常微弱而窄小,而对于张性构造,容水条件好的构造,则异常清晰、强度高、范围大。
气态汞在厚层第四纪土壤中具有垂直迁移的特点,因此,土壤汞异常的峰值往往指示地层断裂构造的顶部或断层上盘的投影位置。可以确认的是,气态汞在第四纪覆盖的土壤中可以迁移很大距离,有的实例达到200米以上。表层的土壤汞异常只能指示断裂的相对位置,而不能指示汞气在第四纪土壤中迁移的距离。应当说明,断裂的深度、倾向、倾角等要素的确定,主要还应依靠物探及工程方法。测汞方法仅仅是在厚层沉积覆盖地区快速低成本的指出断裂破碎带的相对位置,展现断裂在工作区的分布范围,以及走向。为水文地质、工程地质、矿产勘查及地热勘探提供勘探靶区。
5.2.3 资料整理
此次工作测量内容分别对其进行了统计计算,编制了各方法的剖面图。剖面图用grapher软件绘制。
将各种方法的测量值剔除大于三倍平均数以上的值和小于平均数三分之一以下的值,然后对其进行统计,求出底数(X)和均方差(σ)。具体做法如下:
(1)将所有参加统计的值分成十三组,求出组中值;
(2)求出每组的频数,即该组的样本数占全部样本数的百分数; (3)利用上述组中值和样本的百分数做出累积概率展直图;
(4) 从图上查出累积概率为百分之五十时所对应的样本平均值即为底数X。累积盖率为百分之八十四所对应的样本平均值与X的差值就是σ。然后,用X、
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