SiO2 地热温标利用热水中的SiO2 溶解度与温度的关系估算地下热储温度，在许多情况下误差仅有±3℃。 其理论基础是SiO2 矿物在热水中的溶解—沉淀平衡理论， SiO2 溶解度随温度升高而增加。 研究发现， 地下热储中SiO2 矿物有一定的共生次序， 并且热水中若溶解了不同结构的SiO2 矿物， 则溶解度大的控制水溶SiO2 的量。 许多研究者提出不同的SiO2 地热温标函数， 常用的有无蒸汽散失的石英温标、 100 ℃下蒸汽足量散失的石英温标、 无蒸汽分离或混合作用的石英温标、 玉髓温标、 α-方英石温标、 β -方英石温标、 无定形SiO2 温标， 适用温度区间为0 ～250 ℃。 石英温标适用于150 ℃以上的井孔水， 而玉髓温标适用于低温热水； 石英温标要考虑热水中蒸汽的分离效应和SiO2 的聚合或沉淀。
使用二氧化硅地热温标时所要考虑的因素可以概括为: ①蒸汽分离的影响；②采样前二氧化硅可能产生沉淀或凝聚作用； ③采样后由于保存不善可能产生凝聚作用: ④除石英外， 水溶二氧化硅是否受其他固相物质控制； ⑤pH 值对石英溶解度的影响； ⑥热水上升过程中被冷水稀释的情况等。
二氧化硅地热温标的一系列方程式， 通常用来描述饱和压力下的石英溶解度， 如果充分考虑上述因素的影响， 从0 ～250 ℃， 二氧化硅温标的计算误差仅有±2 ℃， 但在250 ℃以上， 由于石英出现重复平衡， 方程式将明显偏离实验曲线， 所以温度大于250 ℃的地下热储不能用二氧化硅温标， 而要用Na-K 温标。
根据大量实验表明， 二氧化硅矿物的溶解度是温度的函数， 而且压力和盐度变化对300 ℃以下石英和非晶质硅的溶解度影响较小。 因此， 可以将地热水中的二氧化硅浓度作为地温计来计算热储温度。 二氧化硅地温计是被广泛采用的估算热储温度的一种方法， 很多学者根据不同的二氧化硅的溶解度和地下热流体在上升过程中的不同冷却方式， 提出了许多经验公式， 其中有些假设的条件基本相同， 但大多数经验公式具有一定的适用条件， 不同学者提出的计算公式均有差异， 其计算结果也不相同。 结合研究区的地热地质状况， 这里选择了下列经验公式进行计算比较。
石英1 温标: 无蒸汽分离或混合作用的石英温标。
石英2 温标: 无蒸汽散失的石英温标。
石英3 温标: 蒸汽足量散失的石英温标。
玉髓温标:
α-方英石温标:(www.xing528.com)
式中: SiO2 代表水样中二氧化硅的质量浓度， 单位为mg／L。
SiO2 地温计有很多经验公式， 这里只选用上述5 个公式， 并根据表5 -2 的数据， 对热储温度进行了对比估算， 结果如表5 -4 所示。
表5 研究区SiO2 地温计估算热储温度结果 t／℃
在SiO2 地热温标应用过程中， 一般认为， 在高温地热田中， 是石英和热水达到了平衡； 在低温地热田中， 是玉髓控制了SiO2 的含量。
由于在中低温地热中玉髓温标一般能给出较准确的值， 所以用玉髓温标计算的结果与K-Mg 地热温标计算的结果作了比较， 上述阳离子比值温度计中K -Mg 地热温标计算的结果分别为压裂前的108.34 ℃和压裂后的107.02 ℃， 在此次水样温度计算中， K-Mg 地热温标比玉髓温标更为精确， 但玉髓温标在计算此处水样温度时较其他SiO2 地热温标更为合理， 石英温标普遍偏高， 压裂前估算温度更为接近本次高于庄组水样温度的实测值， 压裂后温度均提高了20 ℃左右；α-方英石温标估算的温度普遍偏低， 计算的压裂前温度为72.15 ℃， 压裂后为93.15 ℃； 运用SiO2 地热温标估算的压裂前温度平均值为106.62 ℃， 其估算结果比较合理准确， 压裂后温度平均值为127.70 ℃， 较此处水样实测温度稍有偏高， 也证实了SiO2 地热温标在该区域地下热水温度估算中的可靠性相对较高。
由表5 -4 研究区SiO2 地温计估算热储温度结果不难发现， GRY1 号钻孔在压裂后的估算温度均高于压裂前的估算温度， 导致该结果的原因可能为: 长时间、 高强度的压裂工作致使高于庄组含水层内部部分孔隙裂隙导通， 水力联系增强， 部分相对较高温度的地热流体进入采样区域， 致使此处原有地下热水温度升高， 也就形成了GRY1 号钻孔在压裂后其估算温度均高于压裂前估算温度的情况。
从GRY1 孔高于庄组水样阳离子温度计估算热储温度结果表(t／℃) 和研究区SiO2 地温计估算热储温度结果表(t／℃) 可以看出， 由于温标方法众多， 水溶液中达到平衡的矿物尚不清楚， 再加上相关干扰因素的影响， 对于同一水样来说， 不同的温标方法计算出的热储温度常常差异很大， 说明任何温标在没有达到平衡状态的情况下必然无法给出正确的结果。 这就需要寻找其他化学分析方法进行更深入的分析、 筛选， 确定达到水—岩平衡的矿物， 选取合适的温标方法， 最后确定热储的温度范围。
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