重慶碳酸鹽巖鉆井地熱水熱儲溫度與結(jié)垢研究.pdf

1、碳酸鹽巖地熱水已成為新能源研究的重要對象，重慶地熱水作為碳酸鹽巖地熱水的典型代表，地熱水資源豐富，為未來地熱資源重點開發(fā)利用的目標。但目前已出現(xiàn)一定程度的結(jié)垢，成為影響地熱水正常安全地運行和開發(fā)利用的制約因素。熱儲溫度是影響地熱水水化學成分及其含量的關鍵因素，繼而影響地熱水結(jié)垢。因此，對碳酸鹽巖地熱水的地球化學特征、熱儲溫度和結(jié)垢等基礎性研究對于地熱水的可持續(xù)高效開發(fā)利用至關重要。
　　本文基于對重慶主城區(qū)36口鉆井地熱水物理水化

2、學特征的分析，通過對比分析石英、玉髓和陽離子等地熱溫標，確定適用的地球化學溫標并計算出熱儲溫度和循環(huán)深度；采用朗格利爾指數(shù)、雷茲諾指數(shù)、石膏和無定形SiO2飽和指數(shù)等對結(jié)垢趨勢進行計算和判定，并通過礦物飽和指數(shù)判斷其主要的結(jié)垢礦物。同時，以統(tǒng)景地熱水為典型案例，分析重慶碳酸鹽巖地熱水結(jié)垢對金屬管道和鍋爐造成的影響和原因，并以此為依據(jù)，探討阻垢除垢的建議，為重慶整個地區(qū)的地熱水開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
　　結(jié)果表明：重慶鉆井地熱水的水

3、化學基本一致，水化學類型為Ca·Mg-SO4或Ca-SO4型；溫度為32.5~57℃，屬低溫地熱水；pH值為7.3~8.4，呈弱堿性；圍巖中石膏的溶解成為控制地熱水水化學的主導過程，導致高濃度的 Ca2+、Mg2+和低濃度的HCO3-。利用二氧化硅、玉髓和陽離子等地熱溫標計算出來的熱儲溫度相差較大，分析得出適合選用無蒸汽損失石英和修正的 SiO2地熱溫標，熱儲的平均溫度64.9~93.4℃，循環(huán)深度為1579-2520m。
　　應

4、用LSI、RI、R·S石膏和R·SiO2等指數(shù)判斷出重慶大部分地熱水有輕微或嚴重的結(jié)垢性，主要為碳酸鈣垢和硫酸鈣垢。實際上重慶大部分地熱水有輕微的碳酸鈣結(jié)垢物，與利用RI2判斷的結(jié)果較為一致。通過SI和研究區(qū)巖性判斷出引起結(jié)垢的主要礦物為方解石。
　　統(tǒng)景地熱水水化學類型為Ca·Mg-SO4或Ca-SO4，其TDS、Ca2+、Mg2+、SO42-和微量元素的含量高于非地熱水，主要是由于受水溫和循環(huán)路徑的影響。Schoeller圖表

5、明淺層冷水混入深部地熱水中，鉆井地熱水中冷水的混入比例由于受周圍水泥護壁的影響而比天然溫泉低。地熱水和非地熱水均來源于大氣降水，利用氘氧同位素算出來的地熱水的補給高程分別為1200~1800m、1000~1400m。
　　利用指數(shù)判斷出統(tǒng)景地熱水存在輕微或中等的結(jié)垢趨勢，與實際結(jié)垢情況存在差異。統(tǒng)景地熱水出口無明顯的結(jié)垢現(xiàn)象，但溫泉、冷泉池壁上出現(xiàn)的白色沉積物，主要為碳酸鹽巖礦物；地熱水出口有黑色產(chǎn)物流出，經(jīng)EDS和XRD分析主要