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1、 陕西省工程建设标准中深层无干扰地热供热系统应用技术规程Technical Regulation for Medium Deep Non-Interference Geothermal Heating System（征求意见稿）中深层无干扰地热供热系统应用技术规程编制组2019年10月前言为了贯彻落实国家节约能源、保护环境的方针政策，根据陕西省人民政府铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动方案（陕政发201816号）、陕西省住房与城乡建设厅关于发展地热能供热的实施意见（陕建发20182号）以及“关于对陕西省工程建设标准中深层无干扰地热供热系统应用技术规程编制计划立项的批复”（陕建发2018320号）文
2、件要求，编制组参考国内相关标准，广泛征求意见，结合陕西省实际，完成了本规程的征求意见稿。本规程共分7章，主要内容包括：1.总则；2.术语；3.地热地质调查与评价；4.地热换热系统；5.地上供热系统；6.监测与控制系统；7.系统调试、验收及运行维护。 本规程由陕西省住房和城乡建设厅归口管理，陕西省建设标准设计站负责出版、发行，西安交通大学负责具体技术内容解释。执行过程中如有意见和建议，请反馈给西安交通大学（地址：陕西省西安市咸宁西路28号 邮编：710049 邮箱：）本规程主编单位：陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司西安交通大学中国地质调查局西安地质调查中心本规程参编单位：陕西四季春清洁热源股
3、份有限公司陕西省煤田地质集团有限公司中国建筑西北设计研究院有限公司清华大学中联西北工程设计院陕西省建筑设计研究院西北大学中陕核宜威新能源有限公司陕西德龙地热开发有限公司本规程主要起草人：王沣浩 张茂省 李建峰 田廷山 周 敏 任战利 魏庆芃 张廷会 孙建华 鱼向荣 邓 军 刘 凯 张海涛 周晓骏 李 骥 马致远 董 英 姬群星 王志华 刘文辉 韩元红 李 喆本规程主要审查人：目录1 总则12 术语23 地热地质调查与评价43.1一般规定43.2地热地质条件调查53.3岩土测试与原位试验73.4地热资源及取热能力评价84 地热换热系统104.1一般规定104.2地热换热系统设计104.3地热换热
4、系统管材与循环介质要求134.4地热孔设计、施工与验收135 地上供热系统185.1一般规定185.2设备选型和安装要求185.3机房系统195.4机房供配电系统225.5绝热及防腐系统236 监测与控制系统246.1一般规定246.2运行控制系统246.3主要设备运行状态监控256.4能耗能效监测评估系统267 系统调试、质量验收及运行维护297.1一般规定297.2系统调试307.3质量验收307.4运行维护32附录A陕北关中地区热物性参数33附录B中深层地热换热器单孔取热量分布图34附录C陕西省地温梯度等值线图35附录D关中盆地各构造单元地温梯度-深度变化表36附录E工程质量验收记录表3
5、7附录F系统换热能力测试记录表40附录G系统运行测试记录表41本规程用词说明43引用标准名录44Contents1 General Provisions12 Terms23 Geothermal Exploration and Evaluation43.1General Provisions43.2Geothermal Geological Condition Survey53.3Geotechnical Test And In Situ Test73.4Geothermal Resources and Heat Extraction Capacity Evaluation84 Geother
6、mal Heat Exchange System104.1General Provisions104.2Geothermal Heat Exchange System Design104.3Material and Circulating Media Requirements134.4Design, Construction and Acceptance of Geothermal Hole135 Aboveground Heating System185.1General Provisions185.2Equipment Selection and Installation Requirem
7、ents185.3Machine Room System195.4Power Supply and Distribution System of Machine Room225.5Thermal Insulation and Anti-corrosion System236 Monitor and Control System246.1General Provisions246.2Operation Control System246.3Operation Status Monitoring of Major Equipments256.4Energy Efficiency Monitorin
8、g and Evaluation System267 System Debugging, Quality Acceptance and Operation Maintenance297.1General Provisions297.2System Debugging307.3Quality Acceptance307.4Operation Maintenance32Appendix AThermophysical Parameters in Central Shaanxi Area33Appendix BDistribution Map of Heat Transfer Capacity fo
9、r Single Medium Deep Geothermal Heat Exchanger34Appendix CContour Sheet of Geothermal Gradient in Shaanxi Province35Appendix DVariable Geothermal Gradients with Depth for Geological Tectonic Units in Guanzhong Basin36Appendix EProject Quality Acceptance Record Table37Appendix FTesting Records Table
10、of Heat Transfer Capacity for Medium Deep Non-Interference Geothermal Heating System40Appendix GTesting Records Table of Operation for Medium Deep Non-Interference Geothermal Heating System41Explanation Wording in This Regulation43List of Quoted Standards441 总则1.0.1本规程旨在促进陕西省地热能开发利用和建筑节能技术发展，指导陕西省中深
11、层无干扰地热供热系统工程的地质调查、设计、施工、验收及运行维护。【条文说明】本规程适用于地热能开发利用和建筑节能技术有关领域。1.0.2本规程适用于新建、改建和扩建的以中深层岩土体为热源，采用地下换热技术进行供热的中深层无干扰地热供热系统工程的地质调查、设计、施工、质量验收及运行维护。【条文说明】本规程的颁布实施将规范中深层无干扰地热供热技术相关术语和定义，对发展清洁供热技术和推广可再生能源利用技术应用起积极作用。各术语和条文的定义力求通俗易懂，为避免歧义，对于容易产生不同理解和需要详细解释的条目将在本条文说明中加以解释。1.0.3中深层无干扰地热供热系统工程的地质调查、设计、施工、验收及运行
12、维护除执行本规程外，尚应符合现行国家、行业有关标准的规定。2 术语2.0.1中深层无干扰地热供热系统 medium deep non-interference geothermal heating system以中深层岩土体为热源，由中深层地热换热系统提取并结合地热热泵机组共同向建筑供热的系统，主要由中深层地热换热系统、地热热泵系统、建筑室内供热系统以及监测与控制系统组成，又称无干扰地热供热系统。【条文说明】中深层无干扰地热供热系统区别于传统浅层地源热泵系统、水热型地下水换热系统以及增强型地热系统，具有取热不取水的特点。其通过闭式循环提取深度多为2000m3000m的中深层岩土体中的热量，并依
13、靠周围岩土及地核放射性衰变所带来的大地热流进行热量补充。2.0.2中深层地热热泵机组 medium deep geothermal heat pump unit以中深层岩土体中蕴含的地热能为热源，以水或水溶液为传热介质，适应中深层地热温度特征的热泵机组，又称地热热泵机组。【条文说明】中深层地热热泵机组区别于传统浅层地源热泵机组，需要适应热源侧较高的出口温度及热源侧大温差的工况特点稳定可靠为用户侧供热。2.0.3中深层热储层medium deep geothermal reservoir蕴含于中深层岩土体中，具有开发利用价值的地热资源热储层，深度一般可达2000m3000m。2.0.4热源侧循环
14、介质circulating medium in heat source side无干扰地热供热系统中，通过中深层地热换热器与中深层热储层进行热交换的一种液体，一般为水或水溶液，又称循环介质。2.0.5中深层地热换热器medium deep geothermal heat exchanger深埋地下的密闭循环管组成的换热器，供循环介质与中深层岩土体换热使用，又称中深层地埋管换热器。【条文说明】中深层地埋管换热器需要具有高承压能力，并根据内外管传热特点选择合理管材介质。2.0.6地热换热系统geothermal heat exchange system循环介质通过中深层地热换热器与中深层岩土体进行
15、热交换的换热系统，又称地热热交换系统。【条文说明】地热换热系统除包括中深层地埋管换热器及循环介质外，还包括热源侧循环水泵以及地上部分连接管路、阀门及监测部件。2.0.7用户侧热水供热系统hot water heating system in user side无干扰地热供热系统中，使用地热热泵机组产生的热水经用户侧循环水泵和输配管网送至用户使用的系统。2.0.8地温梯度 geothermal gradient又称“地热梯度”、地热增温率。指地温随深度变化的速率，以随垂直深度增加的温度值表示。3 地热地质调查与评价3.1一般规定3.1.1中深层无干扰地热供热系统工程实施前应进行拟开发地段地热地质
16、状况调查。【条文说明】在充分考虑科学性和准确性，参考相关地质专有名词和地热能术语NBT 10097，尽量避免产生概念混淆的前提下，本规程针对系统设计阶段、施工钻进阶段的相关概念统一规范为“钻孔”、“成孔”、“孔深”、“单孔换热量”等。只在监测阶段使用“监测井”等概念，从而区分中深层无干扰地热供热技术与传统水热型技术的最大不同，即不涉及传统水热型技术的取水、回灌问题，“取热不取水”。3.1.2地热地质调查是以供热为目的，确定地热孔（组）的取热能力，并查明拟开发地段的地形地貌特征，地层和岩性特征、构造特征，明确主要热储类型、分布、埋藏条件、地温特征、岩土体热导率、施工场地工程地质条件、地质灾害分布
17、特征、水文地质特征，为合理设计地热孔（组）的孔位、孔深、孔结构和孔间距提供依据。【条文说明】调查拟开发区域不同深度的地层地温变化特征，确定恒温带深度、热储盖层的地温梯度和热储的温度以及开发范围内的地温场特征。调查区内各热储的岩性、厚度、埋深、分布、相互关系及其边界条件，分析各热储层的空隙率、有效空隙率、热导率、热扩散系数等参数，详细研究主要热储层的密度、比热容、热传导系数、单位延米取热量、温度、压力及其变化，为地热钻孔设计提供依据。在有中深层无干扰地热换热孔开采的成熟地区，或地热孔多，资料丰富，地热地质条件清楚的地区，以收集资料为主。收集区域地热地质研究报告和相邻地段的无干扰孔、地热井成井报告
18、，进行综合分析，查明拟开发地段的热储层及地温场特征。在没有中深层无干扰地热换热孔，但有地热井，资料较丰富，地热地质条件较清楚的地区，在收集资料的基础上，投入一定的勘探手段，获取地热地质特征相关资料，以满足地热钻孔设计要求。既没有中深层无干扰地热换热孔，也没有地热井，资料匮乏，地热地质条件不清楚的地区，应根据区域地质特征，设计施工无干扰地热勘探孔，进行全孔段测孔、测温，每个热储层宜采取集1个岩心3个岩心，获取地热地质基础参数，为后期的无干扰生产孔设计提供依据。3.2地热地质条件调查3.2.1地质条件调查宜包括以下内容：1 地形地貌调查：以资料收集为主，并结合遥感影像解译，实地核查拟开发地段地形地
19、貌特征，查明拟开发地段地面高程和地表形态，所处的地貌单元和微地貌类型，以及已有和规划的地面与地下建（构）筑物、树木植被、池塘等分布状况。2 地层岩性调查：以资料收集为主，分析和补充调查拟开发地段地层层序、地质时代、成因类型、岩性与岩相特征、产状、厚度和接触关系，并划分热储层系统结构。其中，碎屑岩和碳酸盐岩类宜划分至统或亚统（组），变质岩划分至界或群，岩浆岩宜按岩类结合构造运动期划分，第四纪松散堆积层地层划分至统。3 地质构造调查：以资料收集为主，结合遥感解译、人工地震、氡气测量等手段，分析拟开发地段大地构造单元部位、区域构造和新构造运动特征，基本查明地质构造类型、性质、产状、规模、分布、形成时
20、代、活动性及其对地热传导的控制作用。4 不良工程地质问题调查：以资料收集为主，实地核查拟开发地段是否存在地面沉降、地裂缝、湿陷性黄土、砂土液化、滑坡、崩塌、泥石流等不良工程地质问题。5 水文地质条件调查：以资料收集为主，调查当地具有供水意义的地下水含水层（包括浅层地下水含水层和深层地热水取水层段）的分布特征以及供水水源地分布及保护区划分情况，在地热孔设计时应对其采取相应的保护措施。【条文说明】地质条件调查及地热地质条件调查可一同开展，在参阅相关已有材料的基础上对项目所在地区的特殊地质构造和地热地质条件进行专门调查，所得结果可对后期设计工作起到指导作用。3.2.2地热地质条件调查宜包括以下内容：
21、1 资料搜集与分析：全面搜集区域地热地质研究报告、相邻地段和相近条件的无干扰钻孔或水热型地热孔成孔报告，并进行综合分析；2 热储结构调查：以资料收集为主，结合地质条件调查结果，分析拟开发地段热储地质结构，查明恒温带深度、热储盖层分布以及各热储的岩性、厚度、埋深、分布、相互关系及其边界条件；3 地温梯度调查：以资料收集为主，结合热红外遥感解译、浅表层测温、地球物理勘探、氡气测量等手段，分析地温增温梯度和不同深度的地温变化，查明拟开发地段热储层的温度及地温场特征；4 热储参数调查：以资料收集为主，结合地质条件调查结果，分析拟开发地段各热储的依据相邻地段和相近条件的地热孔参数，参照附录A，确定各热储
22、的密度、比热容、热传导系数等参数；5 地热地质勘探：在地热地质资料匮乏和地热地质条件不清楚的空白区，应开展无干扰地热地质勘探。勘探宜在地面物探的基础上，进行钻探和物探测井。钻探及物探测井要求见3.3.2。3.3岩土测试与原位试验3.3.1岩土测试与原位试验在勘探孔及探采结合孔中进行。【条文说明】对无干扰勘孔及探采结合过程中采取的岩心，应进行密度、孔隙度、导热系数、热扩散系数、比热容的测试。3.3.2地热地质资料不充分区域应开展地热地质勘探，并最少选1个钻孔作为探采结合孔。岩土测试与原位试验宜包括以下内容：1 样品采集与测试：对勘探孔及探采结合孔取热段每个热储层应采取1个岩心3个岩心，并进行岩心
23、样密度、孔隙度、导热系数、热扩散系数、比热容等测试；2 物探测量：探采结合孔物探测孔宜进行全孔测孔，测孔参数应包括不同深度的视电阻率、自然电位、钻孔温度，条件允许时可选择自然伽玛、地层声波速度、孔径、孔隙度、磁化率、能谱等测量数据；3 采热试验：探采结合孔完成后，宜进行单孔、多孔或群孔采热试验，按照非稳定流要求，观测取热孔热交换量、孔口温度和取热段温度及观测孔温度。有条件场地，可在下管时安置分布式光纤监测系统，实时监测不同深度地下岩土温度变化；4长期监测：对于已建成的代表性地热孔，宜持续观测热交换量和孔口温度，定期采用深孔测温仪测量不同深度的孔温。【条文说明】本规程中“热储层”，在关中盆地指白
24、鹿原组、高陵群、沋河组、三门组，其中高陵群可细分为冷水沟组、寇家村组，沋河组可细分为沋河组、蓝田组、灞河组（以往关中盆地地热研究报告中常按照三普地层划分系统，将沋河组称为张家坡组）；在陕北鄂尔多斯盆地指二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系地层；碳酸盐岩地区主要有中元古蓟县系，寒武系张夏组，奥陶系马家沟组、贾汪组地层。测孔目的为能够有效识别岩性，划分热储层，满足地层对比的要求；定量计算储层孔隙度、渗透率、孔温及其它地质参数；有效地对孔旁构造、沉积环境、裂缝等进行评价；孔温测试宜在完孔后静置48小时后开展，保证孔温为原始地层温度，未受钻孔液干扰。3.4地热资源及取热能力评价3.4.1地热资源评价参照地热
25、资源地质勘查规范GB/T-11615，对盆地型地热田，单孔允许开采量可按开采100年，消耗15%左右地热储量计算单孔可采资源量，并以其可满足地热换热器取热需求为依据确定合理的孔间距。单孔热储层总热量按照体积法计算，计算公式如下：式中：Q热量，J；A 单孔取热面积，m2；H热储层厚度，m；Cv热储层的体积比热容，J/m3；Tp热储层平均温度，；Tc基准温度，。关中盆地恒温层取20m，基准温度取15；陕北常温带温度按地热孔所在地常年平均气温计算，深度则根据气温情况取30m50m不等；或取孔口保温层底部的深度及温度作为基准温度。地热传热介质由岩石颗粒（固相）和水（液相）组成，其体积比热容计算公式为：
26、 式中：Cv热储层体积比热容（J/m3）；Cw水比热容（J/kg）；Cs岩体比热容（J/kg）；水密度（kg/m3）；岩土密度（kg/m3）；孔隙度。通过钻孔测量获得地层分层数据的地热孔，可分层计算热储层的体积比热容及热储量，叠加获得总热储量。【条文说明】本规程中单孔可采资源量参照地热资源地质勘查规范GB/T 11615中单井允许开采量可按开采100年，消耗15%左右地热储量的要求的确定；后期随着地热孔长期运行观测数据的积累，如果地热孔可长期稳定运行，且相邻供热项目之间取热互不影响的话，可考虑从无干扰地热系统使用寿命的角度考虑确定开采年限，并根据供热系统实际运行数据推算地热资源的可采出能力。3
27、.4.2地热孔取热能力测试地热孔建成后应进行取热能力测试，通过测试取得地热孔进出口热媒温度、流量等参数。绘制进出口温度、流量和时间的关系曲线。宜进行三次不同流量试验，每次试验的延续时间不少于72 h，评价地热孔的合理取热能力。4 地热换热系统4.1一般规定4.1.1无干扰地热供热系统应以地热地质调查结果为依据进行地热换热系统设计。4.1.2地热换热系统施工前，应预留未来地下管线所需埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置，严禁损坏地下既有管线和构筑物。地热换热系统施工后，应在埋管区域标明管线的定位带。4.2地热换热系统设计4.2.1地热换热系统应根据建筑物冬季供暖负荷和无干扰地热供热系统的供热
28、量进行设计。4.2.2无干扰地热供热系统的供热量应满足建筑物冬季供暖负荷，供暖负荷的具体计算方法应符合民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB-50736第4章、第5章的规定。4.2.3 无干扰地热供热系统的制热性能系数可按下式进行计算：式中：Qs 无干扰地热供热系统机组供热量（kW）；Qh1 用户侧水泵发热量（kW），一般可以忽略不计；Ns 无干扰地热供热系统总输入功率（kW），包括地热热泵机组、热源侧水泵及用户侧水泵的功率；Q 管道及设备散热量（kW）,一般可以忽略不计；COPs 无干扰地热供热系统制热性能系数。【条文说明】无干扰地热供热系统的制热性能系数根据定义计算，在计算系统总供热量时，
29、需要附加用户侧水泵发热量（可忽略不计），并考虑管道设备散热量（可忽略不计）进行折减计算。并且在系统热源侧运行参数为地埋管入口温度15C 55C，入口流量20m325m3/h的运行工况下系统COP不宜低于4.0。4.2.4无干扰地热供热系统机组供热量与中深层地埋管换热器取热量之间满足以下关系：式中：Qq中深层地埋管换热器取热量（kW），Qq=Qi，为单个中深层地热换热器取热量；Qh2 热源侧水泵发热量（kW），一般可以忽略不计；COP地热热泵机组的制热性能系数；【条文说明】无干扰地热供热系统机组供热量根据地热热泵机组制热性能系数计算，在计算时需要为中深层地埋管换热器取热量附加热源侧水泵发热量（可
30、忽略不计）。并且在机组参数为蒸发器进水温度22C，冷凝器出水温度55C的运行工况下机组COP不宜低于5.0。无干扰地热供热系统及机组COP的制定参照水（地）源热泵机组GBT 19409中单热型地埋管式机组制热性能系数，鉴于无干扰地热供热系统较浅层地埋管式机组热源侧出口温度高及温差大的工况特点，在浅层地埋管式机组COP的基础上进行了数值的提升。4.2.5地热换热系统的单个中深层地热换热器取热量可依据地温梯度与中深层地热换热器安装深度进行估算，取热量估取计算公式如下，也可通过附录B进行快速查找。式中：Qi中深层地热换热器单孔取热量（kW）；ks岩土导热系数（W/mK）；H中深层地热换热器安装深度（
31、m）；T地温梯度（C/100m），陕西省范围内的地温梯度宜参照附录C及附录D选取。【条文说明】估取计算公式基准工况：流量26m3/h, 管径规格为外管177.89.19，内管11010。中深层地热换热器入口温度宜为1525C，入口流量宜为18m3/h 27m3/h，地热换热系统运行工况可根据实际情况在推荐范围内进行入口流量调整，此时应根据流量的大小使用插值计算方法选取计算修正系数（宜取0.91.0）。如入口流量选取22.5 m3/h时，计算修正系数宜取0.95。并且在管径规格有变化时，参照附录B进行换热量估算。4.2.6地热换热系统的中深层地热换热器安装至中深层热储层，埋深宜为2000m300
32、0m。亦可根据建筑负荷需求适当增加单个换热器的安装深度，以期减少换热器的安装数量。【条文说明】中深层地热换热器的埋深可根据实际工程情况开展技术经济性分析，可考虑适当加大。4.2.7地热换热系统的中深层地热换热器宜采用同轴套管形式。【条文说明】中深层地热换热器现今有同轴套管形式、U型管形式等，根据已有的工程实际情况，推荐使用技术较为成熟的同轴套管形式。4.2.8地热换热系统的水平连接管深度应满足地下交通、景观、绿化、人防等及地面荷载的要求。4.2.9地热换热系统地面部分的水平管路坡度不宜小于0.002。【条文说明】地热换热系统地面部分的水平管路坡度参照民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB507
33、36供暖管道的敷设要求，供水管道应按水流方向设上升坡度，回水管道应按水流方向设下降坡度，且坡度宜采用0.003，不宜小于0.002。4.2.10地热换热系统的钻孔孔径不宜小于220mm。钻孔间距应满足换热需要。4.2.11地热换热系统的安装位置应靠近供热用户，远离水井及室外排水设施。4.2.12地热换热系统应根据地质特征确定回填材料配方，通常情况下，选用水泥作为回填材料的基料，回填料的其他配比应考虑当穿透含水层时，应采取止水措施防止地下水串层，避免对地下水造成污染。4.2.13地热换热系统的管道水力计算应根据实际要求的流量和实际选用的传热介质的水力特性进行管道水力计算。4.3地热换热系统管材与
34、循环介质要求4.3.1地热换热系统的管材及管件应采用相同材料，且应具有化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小等特性。中深层地热换热器的外管一般采用可耐压的特制钢管，导热系数不宜小于90W/mK，抗拉伸强度不应小于1500kN，承压系数应高于16MPa；内管应采用高热阻管材，且其强度、耐温性及耐久性应满足设计和使用要求。4.3.2循环介质的材料要求：循环介质应选用环保、性能稳定、导热率高的换热介质，宜符合蒸气压缩循环冷水（热泵）机组第1部分：工业或商业用及类似用途的冷水（热泵）机组GB/T18430.1附录D的要求，也可选用符合下列要求的其他介质：1 安全，腐蚀性弱，与地埋管管材无化学反应
35、；2 较低的冰点；3 良好的传热特性，较低的摩擦阻力；4 易于购买、运输和储藏。4.3.3为防止因泄露等原因对地层造成污染，不得加注乙二醇等添加剂。4.4地热孔设计、施工与验收4.4.1一般原则无干扰地热换热孔应实行“探采结合”原则，地热开采孔的钻孔地质编录、测孔、完孔实验与地质资料收集整理除按成孔技术要求实施外，还应按地质勘查要求，准确、全面获取各项地热地质资料。【条文说明】对于成片开发区域，宜先布置一眼探测孔，在钻至地热开发目标热储层时，每层采取1块岩心3块岩心样品，测试其岩土密度、热导率、热扩散系数，为后续生产孔设计提供依据。地热钻孔的设计、施工、钻进中的地质编录与完孔的各种测试应满足查
36、明地热田的地层结构、地质构造、岩性特征、地温变化、热储的热导率，取得代表性计算参数的需要。4.4.2地热钻孔设计1 地热钻孔的设计应包括钻孔用途、用户要求、孔身结构、平面布置。孔位应布置在建筑物场地周边，与建（构）筑物、市政管网设施的距离不得小于10m，并应满足小区总体规划的要求；对于一个场地内需施工多个地热钻孔的，可采用丛式孔布置，地面孔口位置设计以满足场地及施工要求为原则，孔底应保证大于100m间距以便有足够的地热资源量，从而满足地热孔长期有效运行。 2 钻孔设计的必备资料包括区域地热资源勘查资料，场地地热地质情况预测分析报告。3 钻孔设计应在满足取热需求的同时考虑减少浅部的散热损失，增加
37、深部取热效率。并应考虑环保因素以防止套管外地下水串层污染，防止污染浅层地下水。【条文说明】根据以往研究，关中盆地内对于无裂缝、构造断裂地段，采用最大过余温度法计算的无干扰地热孔单孔影响半径砂泥岩最大为27m，碳酸盐岩地层为17m；采用基于热传导原理建立的单孔取热数值模拟模型计算的砂泥岩最大影响半径不超过30m；考虑地裂缝、构造断裂可能存在的情况，本规程规定在一个供热项目内部无干扰地热孔的孔间距不宜小于80m(影响半径40m)。考虑到实际施工场地条件，本规程规定如孔口间距受工程条件限制小于80m时，可通过造斜技术保证孔底间距不小于100m,确保无干扰地热供热系统长期稳定可靠工作。陕北地区目前研究
38、程度较低，暂不对其孔间距做要求，待取得热储层相关实测参数后再计算合理孔间距。4.4.3钻孔施工要求1 场地要求：施工场地宽度应大于15m20m，长度应大于35m40m，场地坡度小于3；2 为保证施工质量及项目运行安全，施工前应做好以下准备工作：整理分析项目区域的地热地质资料，综合设计文件和施工图纸，编制施工组织设计；掌握地热换热系统地下所有管线及构筑物的功能及准确位置，由被施工方和施工方共同标记，并严禁损坏原有管线及构筑物；平整、清理施工场地地面，铲除杂草、杂物和浮土；无干扰地热孔钻孔设备和设施应保证在钻孔施工过程中各项污染物排放达到国家和地方相关环保标准要求。4.4.4地热钻孔的地质观测与编
39、录1 钻进时捞取岩屑孔深位置及取样间距（一般2m5m）依据地质设计要求进行，取样宜在振动筛下固定位置捞取，取样重量不少于 500g。捞取后立即清洗干净，去掉杂物和掉块，及时进行深度标识、干燥后装袋。每100m 测量一次岩屑迟到时间，确保岩屑的真实性和代表性。采集的岩屑或岩芯样品，应仔细观测记录其颜色、矿物成分、结构、不同成分岩屑所占比例及其随钻进深度的变化，判定地层的岩石名称及变层的深度并保留代表性样品。2 在钻进至目的层段后，应注意观测钻孔液性能及漏失量变化、记录钻进过程中的涌水、井喷、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、放空、缩径等现象及出现时的孔深和层位，测定涌水、井喷的高度、涌水量、温度及冲
40、洗液的漏失量等。3 孔口钻孔液出口和入口的温度变化应进行系统测定并做好记录，对储、盖层界面进行判断。4.4.5 套管安装与固井要求1 套管标准参照石油天然气开采工业油气井套管或油管用钢管SY/T6194；固井作业参照固井作业规程SY/T5374.1及固井质量评价方法SY/T6592。2中深层无干扰地热换热孔进行严格固井。宜采用延迟水泥固井技术，封固套管外部环形空间。延迟固井水泥应选用无毒、稠化时间长且流动性好的材料。3 固井作业宜在钻孔作业结束后24 h之内完成，防止施工过程中出现地下水串层现象。4.4.6测孔要求地热钻孔在下管前和固孔后，宜进行地球物理测孔。测孔项目应包括：电阻率、自然电位、
41、天然放射性、孔温、孔径、孔斜、声波（密度）等项；钻遇热储层顶、底板及终孔时，应进行测温，测温前停钻时间不少于24 h。严重漏失孔段测温的停钻时间应适当延长。【条文说明】测孔宜进一步满足以下要求：1 每个无干扰地热孔供暖项目应至少有1个钻孔在完钻后进行综合物探测量，测量目的为能够有效识别地层岩性，划分热储层，满足地层对比的要求；定量计算储层孔隙度、渗透率、孔温及其它地质参数；有效地对孔旁构造、沉积环境、裂缝等进行评价。钻孔测量项目包括孔深、孔径、孔斜、孔温、电阻率、自然电位、补偿声波、自然伽玛、双感应八侧向(三系孔隙孔)、双感应双侧向(基岩裂隙井)等，项目可根据地质设计要求增减。2 每个地热钻孔
42、在完钻后应进行孔深、孔径、孔斜、孔温的测量。3 钻孔固孔后7天内应进行固孔质量检查，测量项目为声幅、声波变密度、自然伽玛、磁定位等。4.4.7完孔工程应做好孔口保护，完善孔口装置，包括：安装控制阀门，进水口及出水口的流量计、温度计、压力计等。4.4.8钻孔验收1 中深层无干扰地热换热孔的实物验收在现场进行，并应符合以下规定：钻孔结构应符合设计要求；施工单位提供相应的钻孔施工记录、套管购买及下入记录以便验证钻孔实际深度；孔口地面封闭硬化，按设计安装孔口装置及相应的测量仪表；2 钻孔验收结束后，提交验收报告；3中深层无干扰地热换热孔工程应提交钻孔成孔报告，报告文字说明包括设计与合同的工程要求、钻孔
43、结构、钻遇地层概况、热储层情况、成孔质量、套管、换热器管材、施工说明等，报告内容应客观、详实，数据要真实、准确，应全面反映钻孔施工和地质情况。报告附件应有钻孔平面位置图、综合柱状图，钻孔班报表，钻孔岩屑记录表、钻孔泥浆进出口测温记录表，测孔曲线以及工程管理文件。【条文说明】钻孔验收时需检查孔身质量，具体要求为：1 垂直孔其它孔段孔斜每百米1，2000m以内7,2000m以深10。 2 定向孔按设计轨道钻进，一般全角变化率要求连续三个测点的计算值5/30m。 3 钻进至换径、热储层及终孔应校正孔深，孔深误差1m/1000m。5 地上供热系统5.1一般规定5.1.1系统设计方法应依照如下要求进行：
44、1 地上供热系统设计前期应进行可行性研究及初步设计，可通过估算法确定地热换热系统取热量；2 设计施工图或实施阶段，应按实际测试对地热供热系统供热量进行修正；3 应按负荷需求特点（时间、峰谷）确定换热孔的运行模式和参数，优化换热孔数量；依据负荷特点和一次能源价格，适时选用蓄能、削峰热源等技术，以投资和运行费用为基础，优化能源结构。5.1.2系统设计要求如下：1 换热孔系统宜与供热末端系统分开设置，共用水系统时应有防护措施；2 换热孔系统应依据产热和运行模式确定供回水温度和温差；供暖系统应按末端要求选择供回水温度和温差，温差宜取5C10C；3 系统设计应考虑换热孔直接（非直供）供热的可能，以节省热
45、泵耗电；4 系统换热孔、水泵宜一对一设置，且接入机房相应热泵与分集水器内；5 各换热孔系统应独立设置温度、流量、压力等测试装置，以便优化运行模式。5.2设备选型和安装要求5.2.1适用于中深层无干扰地热供热系统低品位热源工况的地热热泵机组，要求地热热泵机组可适配热源侧进水温度区间为2055、进出水温度差为大温差的高效常温型或高温型水源热泵供热机组，设备选用应根据项目设计工况适时选用。【条文说明】地热热泵机组宜设置大温差进出水，从而以提高地热换热器的取热量，并进一步提高热泵能效。5.2.2设备与辅助配件选用选型依照如下要求：1 设备与辅助配件的材料与承压选用，应按换热孔系统与供热末端系统要求选用
46、；2 换热孔系统应在孔入口处单独设置不小于或相当于80目的过滤器；3 热泵应按设计（非测试）工况进行选取；水泵应配合换热孔系统或供热末端系统及要求分别选用，系统宜优先选用具有变频调节功能的水泵；4 为保障产品整机质量、节省机房占地，热泵、水泵宜采用一体化装配式装置。5.2.3系统及设备安装依照如下要求：1 供热末端系统依据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736要求，进行安装与调试；2 地热换热系统应按本标准4.4节要求实施；3 热泵与水泵的安装应根据周围环境要求，设置相应的隔振与消音装置；4 为保证系统整体质量、节省工期以及减少设备用地，设备机房内系统安装宜采用装配式机房。5.3机房系统5.3.1机房供热系统设计应符合现行国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736及工业建筑供暖通风与空