在回灌生产运行过程中,应密切关注回灌水的水质变化情况,如果发现水质变混浊、含砂量增加或出现回灌量衰减、回灌井堵塞、结垢等情况,应随时取样送检并及时采取措施进行处理。
7.2 原始监测数据的审核
审核内容包括:
1 监测方法和误差、影响监测精度的因素。
2 各类仪表、仪器是否正常、准确运行。
3 监测项目、频次的变动情况。
4 异常点的分析、未监测点的原因。
5 原始记录表填写格式。
6 各监测点监测资料的合理性检查。
通过与历次数据对比分析数据的合理性,出现较大误差的数据应确定为“可疑”数据,及时查清原因并尽可能采取措施复查补测。
附录A
地热回灌水质推荐指标
A.0.1 水质基本要求
1 水质稳定,回灌水与储层水相混不应产生沉淀,原则上应遵循原水同层回灌(成井目的层相同);不能做到同层的异层采灌对井,开采层的水质必须好于回灌层,以防止回灌水质对良好热流体造成不可逆转的伤害影响。
2 回灌水注入目的热储层后不应使岩石矿物产生水化反应。
3 回灌水中不得携带大量固体悬浮物,以防堵塞回灌井滤水管网或渗流裂隙通道。
4 回灌水不应是存放时间长、流经途径过长,已滋生有各种细菌的二次污染水。
5 回灌水对注水设施腐蚀性小。
6 严格控制水中溶解氧的含量。当回灌水腐蚀率不达标时,应首先检测溶解氧,因为当水中有溶解氧时可加剧腐蚀。
7 控制水中侵蚀性二氧化碳的含量。当水中侵蚀性二氧化碳等于零时此水稳定;大于零时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用;小于零时此水有碳酸盐沉淀出现。
8 限制回灌水源中硫化氢的含量。系统中硫化物增加是细菌作用的结果,硫化物过高的水也可导致水中悬浮物增加。
9 回灌水的pH值应控制到7±0.5为宜。
10 控制回灌水中总铁的含量,尤其是水源中亚铁离子的含量,由于Fe2+的不稳定性或铁细菌作用可将二价铁转化为三价铁而生成氢氧化铁沉淀,另外若水中含硫化物(S2-)时,可生成FeS沉淀,使水中悬浮物增加。
A.0.2 水质评价
A.0.2.1 水的腐蚀性评价
当地热水中氯离子含量高于25%毫克当量百分数时,地热水中水的腐蚀性用拉申指数来衡量,具表达式为:
LI= ………………………(A.0.2-1)
式中:LI--拉申指数;
[Cl] --氯离子含量(毫克当量/升、以等当量的CaCO3表示);
[SO4] --硫酸根离子含量(毫克当量/升、以等当量的CaCO3表示);
AIK--总碱度含量(毫克当量/升、以等当量的CaCO3表示)。
判断标准:LI<0.5时,为无腐蚀性水;
0.5<LI<3.0时,具轻微腐蚀性水;
3.0<LI<10.0时,为中等腐蚀性水;
LI>10.0时,为强腐蚀性水。
A.0.2.2 水的结垢性评价
1 碳酸钙垢
① 当地热水中氯离子含量较低(<25%毫克当量百分数)时,根据雷兹诺指数(RI)来定性评价地热水中碳酸钙结垢的倾向,其表达式为:
RI=2pHs-pHa ………………………(A.0.2-2)
式中:pHs--计算出的pH值,计算式为pHs =-lg[Ca2+]-lg[ALK]+Kc;
[Ca2+]--流体中钙离子的摩尔浓度(mol/L);
[ALK]([ HCO3-])--流体中HCO3-离子的摩尔浓度(mol/L);
Kc--是包括两个与温度有关的平衡常数和活度系数的复杂常数;
pHa--流体实测的pH值。
判断标准:RI<4.0时,非常严重结垢热水;
4.0<RI<5.0时,严重结垢热水;
5.0<RI<6.0时,中等结垢热水;
6.0<RI<7.0时,轻微结垢热水;
RI>7.0时,不结垢热水。
② 当地热水中氯离子含量>25%毫克当量百分数时,地热系统中是否有碳酸钙垢生成或倾向用拉伸指数LI定性判断更为合理,拉伸指数判定碳酸钙垢的标准为:
LI>0.5时,不结垢;
LI<0.5时,可能结垢。
2 硫酸钙垢
当水的温度小于100℃时,硫酸钙垢主要以二水硫酸钙(CaSO4?2H2O)的形式沉淀,因此地热流体中硫酸钙垢的生成趋势可用石膏(CaSO4?2H2O)相对饱和度(RS1)来定性判断,其表达式为:
RS1=lg[Ca2+]+lg[SO42-]-lgK ………………………(A.0.2-3)
式中:RS1--石膏(CaSO4?2H2O)相对饱和度;
[Ca2+]--钙离子浓度(mg/l);
[SO42-]--硫酸根离子浓度(mg/l);
K--与温度和总固形物有关的常数。
判定标准:RS1<0时,不结垢;
RS1>0时,可能结垢。
3 硅酸盐垢
地热流体中硅酸盐垢的生成趋势可用无定形SiO2的相对饱和度(RS2)的大小来定性判断,其表达式为:
RS2= ………………………(A.0.2-4)
式中:RS2--可溶性SiO2的相对饱和度;
SiO2--可溶性SiO2分子浓度(mg/l);
T--绝对温度。
判定标准:RS2<1时,无SiO2垢生成;
RS2>1时,溶液中不定形SiO2过饱和,有可能生成SiO2垢。