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地熱資源勘查

一.銅山溫泉井鉆探勘察*技術，地熱資源勘查的重要性，地熱資源勘查是指藉助地質調查、地球物理、地球化學、地熱鉆探等領域的理論和勘查技術，解決地熱形成的地質背景、控礦因素、分布地域、資源儲量、品質及開發適宜性等關鍵技術問題。通過地熱資源勘查，了解項目區是否具備地熱成礦條件、建立項目區地熱資源成礦模型、對項目區地熱資源進行初步評價，從而有效地降低地熱開發項目風險。

銅山溫泉井鉆探勘察*技術地熱資源與核能、風能、太陽能、潮汐能并列我i五大新能源，是一種清潔、環保、可再生的新型能源，具有“*、*”的特征。廣義上的地熱泛指蘊藏于地球內部的熱能資源；狹義上的地熱指目前經濟技術條件下能夠科學合理開發出來的地球內部的熱能資源。地球是一個巨大的能量庫，進入地球內部越深，溫度就越高，每天由地球內部向地表傳送的熱量，相當于*一天使用能量的2.45倍。地熱資源具有清潔、環保、節能、可再生的優點。溫泉這個東西，需要地熱。 地下有地熱能源的話你可能打出來溫度較高的水，有的地方地熱能源淺有的地方深，有的地方根本就沒有。  所以這個根本就無法估價

開發干熱巖資源的原理是從地表往干熱巖中打一眼井（注入井）,封閉井孔后向井中高壓注入溫度較低的水, 產生了非常高的壓力。在巖體致密無裂隙的情況下, 高壓水會使巖體大致垂直地應力的方向產生許多裂縫。若巖體中本來就有少量天然節理, 這些高壓水使之擴充成更大的裂縫。當然, 這些裂縫的方向要受地應力系統的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大, 并相互連通, 形成一個大致呈面狀的人工干熱巖熱儲構造。在距注入井合理的位置處鉆幾口井并貫通人工熱儲構造, 這些井用來回收高溫水、汽, 稱之為生產井。注入的水沿著裂隙運動并與周邊的巖石發生熱交換, 產生了溫度高達200-300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構造的生產井中提取高溫蒸汽, 用于地熱發電和綜合利用。利用之后的溫水又通過注入井回灌到干熱巖中, 從而達到循環利用的目的。

目前我國利用地熱主要用于發電,工業烘干及制冷空調,供暖,醫療洗浴,溫室,養殖,農業灌溉等,它的應用范圍取決于地熱水的溫度高低.溫度高,可用于地熱發電;溫度低,則只能用于地熱溫室,養殖及農業灌溉. 地熱井用于發電,在我國一些地熱田地區,常常用于發電.在工業上主要用于烘干,紡織印染以及制革洗滌等方面,地熱水用于工業的適用溫度.用于供暖的地熱水溫度一般在60度以上,分為直接供暖和間接供暖.在醫療洗浴中zui適于洗浴的地熱水溫度是40～60℃溫度偏高需加入涼水或適當降低溫度后方可用于洗浴這樣做對地熱資源是一種浪費;溫度偏低會使身體感到不適.我們經常飲用的礦泉水,不少低溫地熱水 因其來源于深部未受人為污染并含有一些有益于人體健康的微量元素可作為飲用天然礦泉水開發利用 我國近年來開發的一些飲用天然礦泉水中 就有相當一部分是低溫地熱水.我們生活中運用到地熱井的地方很多,因此在現在生活中是非常廣泛。 鉆井過程中鉆井液的作用很多人都喜歡去泡溫泉,它是從地下自然涌出的自然水,并含有對人體健康有益的微量元素的礦水.但是溫泉是有溫泉鉆井打鉆出來的,鉆井工作是一件耗資很大的工程,他需要做很多的工作和很多的工業設備.鉆井液就是其中的一種工程設備,溫泉鉆井公司分析鉆井液的作用. 專業打井鉆井施工分析鉆井液是鉆探過程中,孔內使用的循環沖洗介質.鉆井液是鉆井的血液,又稱鉆孔沖洗液.鉆井液按組成成分可分為清水,泥漿,無粘土相沖洗液,乳狀液,泡沫和壓縮空氣等.清水是使用zui早的鉆井液,無需處理,使用方便,適用于完整巖層和水源充足的地區. 溫泉鉆井是地熱打井工作的重要環節,耗資很大,因此施工之前要進行地質勘探,掌握該地地熱地質背景資料,對該地地熱資源成礦條件及賦存情況進行判斷,地熱鉆井同樣是如此,我們要做好充分的準備才能施工,以確保工程安全穩定完工.

地熱（溫泉）水資源評價階段：

1、主要目的是：全面評價鉆探出來的溫泉水，為資源的開采、開發利用做指導。、主要內容是：編制水資源評價報告、礦泉水注冊申請報告、地質災害評價報告、環境影，響評價報告、安全評價報告、水資源論證報告、礦山恢復治理方案、資源開發利用方案。

3、工作步驟是：

A、編制地質資料，即溫泉井完鉆后編制水資源勘查評價報告、礦泉水注冊登記申請報告、劃定礦區范圍報告、礦山恢復治理報告、水土保持方案。

B、編制其他主管部門資料，即編制環境影響評價報告、安全評價報告等。

C、編制產業開發資料，即編制溫泉開發利用方案。

4、工作成果是：獲得相關批準文件，以申報取水許可證、采礦許可證。

地熱來自于地球內部，地核散發的熱量透過地幔的高溫巖漿傳達至地殼形成“地熱能”。

溫泉鉆井是鉆井，但它鉆采的是溫泉，因此，要想高效地開發溫泉這種特殊的礦產資源，不僅要有相應的設備，還必須有因地制宜并且合理的鉆井工藝設計方案，它必須考慮到當地的地質情況和溫泉水賦存情況，采用相應的鉆進設備——是相應的，不是越貴越好、越*越好，什么樣的巖石影響著選擇什么樣的鉆頭，才能確保鉆進效率和降低設備磨損程度，同時使工程順利進行。

此外，設計方案也會考慮特殊的地質狀況可能產生的問題，畢竟即使再詳細的勘察，也不可能像土行孫一樣遁地千里，在鉆進的同時進行監測，也可以隨時進行調整，規避可能因地質問題帶來的事故，降低風險成本，達成高效的溫泉鉆井。后期維護：沒有多余的工作，只有集約式管理

溫泉鉆井開采的溫泉，通常帶有各種礦性，這往往在前期勘察中就已經得到了了解，但了解并不能避免溫泉中的礦物質經過*沉淀造成的結垢，也無法阻擋鉆井設備中金屬管生銹等問題。結垢和生銹并不是事故，但如果*忽視這種問題，就會造成整個溫泉利用項目系統的亞健康狀態，亞健康狀態發展成慢，zui終如同血栓一樣堵塞水口水管，整個項目就會出現大危機。

因此，日常的除垢防銹工作非常重要，這是溫泉鉆井后期管理工作的重要環節，不僅要利用各種有效手段除垢防銹，還應根據溫泉的開采和地下溫泉系統的補償速度比例，進行監測，如有需要，適當回灌，以確保溫泉資源能夠得到*的開發，從而使項目的收益可持續化。

人們生活在世界上每天都有舊的東西在消失，新的東西在出現，這種此消彼長的過程是人類繁衍生存的常態。人類的生存和發展離不開能源，目前所用的能源在為我們提供服務的同時也侵蝕著我們賴以生存的生活環境。

隨著人們對環境問題的日益關注，開發利用新能源的呼聲越來越高。同時，國家也將新能源的開發利用納入未來發展統籌里面。新能源的發展前景極為廣闊迎來了新一輪的開發熱潮。地熱資源的開發過程是一個系統工程，首先是地熱勘查、工程物探確定地熱資源靶區，在進行地熱鉆井，其次才會有地熱井供暖、地熱農業、地熱養殖、地熱生態旅游等一系列后續衍生項目。由此可見地熱鉆井在地熱開發過程中發揮著重要的作用，如何打好地熱井是一件至關重要的事情。

新疆地熱（溫泉）分布規律

1 新疆的地貌特征

我國阿爾泰山、天山、昆侖山與準噶爾盆地和塔里木盆地構成了新疆地貌的基本輪廓。阿爾泰山分布于zui北部，昆侖山與阿爾金山分布于zui南部，天山橫亙于中部，將其分為南、北疆兩個部分，天山與阿爾泰山之間為準噶爾盆地。昆侖山-阿爾金山與天山之間為塔里木盆地。目前，山地仍為隆起區，盆地則為沉降區。山地受外營力的侵蝕與剝蝕，由流水攜帶大量物質*地補給盆地，盆地成為山區剝蝕物質堆積的場所。在兩大盆地邊緣的山前地帶，形成大面積的沖洪積傾斜平原、沖積扇、洪積扇；而盆地中則為平坦的沖積平原與湖積平原。疏松物質經風吹揚，形成大片的沙漠。

新疆地質構造與氣候條件復雜，地貌類型多樣，主要可劃分為熔巖地貌、冰川地貌、冰緣地貌、流水地貌、黃土地貌、干燥地貌、風成地貌和湖成地貌等類型，具有山系走向與深大斷裂方向*，山地與盆地高差懸殊，山地層狀地貌明顯，山間盆地多，沙漠面積大，各山地氣候地貌垂直分帶各異，地貌類型組合呈環狀結構等特點。

2 新疆的區域構造概況

新疆幅員遼闊，地質構造復雜多樣，地殼活動頻繁，各時代地層齊全，宏觀排列序次明顯，由山地到平原所出露的地層一般是由老到新序列產出，在地質構造形態上從褶皺山地到山前坳陷至廣大臺原，多呈疊瓦式斷塊構造形跡向盆地內梯狀陷落。其構造演化歷史表明，阿爾泰山、天山、昆侖山的構造格局充分體現新疆現代地貌的自然景觀，是喜馬拉雅旋回構造作用的產物。由于受青藏隆起的影響，其宏觀地勢的變化具有南高北低、西高東低少環山封閉盆地的特點。總之，新疆境內呈“三山夾兩盆”的地貌格局。3 新疆地熱（溫泉）分布概況新疆地熱資源豐富，主要分布于阿爾泰山南坡、天山西段和西昆侖山北坡等廣大地區。各熱水區帶的水熱活動強度自北而南逐漸增強，自西向東逐漸減弱；溫泉的分布密度自北而南也逐漸增大，水溫逐漸升高。4 新疆地熱資源類型

新疆地區地熱水分基本可分為褶皺山地斷裂型和沉降盆地型兩大熱水區。

4.1 褶皺山地斷裂型熱水

該類型是指地殼隆起區（古老的褶皺山系或山間盆地）多沿構造斷裂展布的呈條帶狀分布的溫泉密集帶，其規模大小因地而異，取決于斷裂構造帶的規模和新構造活動強度，一般為數十公里到數百公里。該類型地下熱水按其所處的地理、地貌位置以及二級地質構造和控水斷裂劃分為3個熱水帶：①阿爾泰地熱水區，②天山山地熱水區，③昆侖山西部山地熱水區。4.2 沉降盆地型地下熱水

該類型主要指分布于準噶爾、塔里木、吐魯番-哈密等三大盆地中的熱水。它們zui主要的特征就是熱儲層具有一定的展布空間，熱儲層結構為孔隙含水介質，埋藏深度較大。主要分布在準噶爾和塔里木盆地的邊緣地帶，劃分為2個區：①準噶爾盆地東西邊緣地下熱水區；②塔里木盆地邊緣地下熱水區。5.1 熱水的分布與地貌的關系

新疆地下熱水的分布密度受地貌控制極為明顯，從山區到平原呈現有規律變化。新疆80％以上的溫泉分布在基巖裸露、裂隙發育、切割強烈的中高山和中低山區，其中：

①昆侖山區出露的溫泉占全區溫泉總數的31%，出露海拔高程均在3000m以上，水溫較高，多大于40℃，zui高達72℃；

②天山中高山和中低山區出露的溫泉，占溫泉總數的45%以上，出露高程在1500-3000m之間，水溫比昆侖山區低，多在20～60℃之間，沿烏魯木齊-伊犁方向溫泉具有呈帶狀集中分布的特點；

③阿爾泰山南麓山區分布分布的溫泉占10％左右，出露高程在1400至2000m之間，水溫多在32～52℃之間，具有沿北西-南東方向呈帶狀分布的特點；

④低山丘陵區指山地與盆地間的過渡地帶，海拔高程多在1500m以下，沿該區分布的溫泉較少，共有7處，僅占全區溫泉總數的8%左右，呈零星分布，水溫較低，多小于30℃，

⑤盆地坳陷區海拔均小于1000m，且水溫較高。

總的來說，新疆溫泉的分布從中高山區、中低山區、低山丘陵區到盆地坳陷區，隨地形高度的降低數量逐漸減少，水溫也逐漸降低，對地熱資源的勘探和開發利用構成了不利條件。5.2 熱水的分布與板塊構造的關系

新疆的溫泉總體分布明顯具有深大斷裂控制的特征。從古板塊的角度看，昆侖山地區的溫泉多分布在羌塘古板塊與塔里木古板塊縫合線地帶的西部地區，溫泉分布密度較大且水溫較高、礦化度較低，屬于古板塊板緣地熱帶類型；天山地區地熱的分布則兼具古板塊板緣與板內兩種類型地熱帶的特點,泉分布數量減少，水溫20～50℃，屬于中低溫熱水分布區，阿爾泰山南麓熱水的分布距古板塊板緣縫合線地帶較遠，溫泉水溫較低，一般都小于40℃，屬西伯利亞古板塊內地熱帶類型。綜上述，新疆地熱活動具有下述幾個明顯的特點：

①地熱強活動帶多展布于古板塊板緣深大斷裂帶兩側的板緣活動帶上，受深大斷裂的控制比較明顯，溫泉呈條帶狀密集出露于深大斷裂的兩側。溫泉出露的密集程度受新構造運動的影響較大，地震活動頻繁、新構造運動強烈的地區，地熱點分布密集，反之，則少。

②從全疆水熱活動的強度上看，自南而北，自西向東具有減弱的趨勢，這是因為自南而北、自西向東水熱活動區逐漸遠離現代板塊邊界地區，自板緣向板內構造活動的強度亦明顯的減弱，受控于構造活動的水熱活動的強度自板緣向板內方向也逐漸減弱，地下熱水資源的類型也由中高溫地下熱水向中溫、中低溫熱水資源的類型轉化，反映了熱場分布與構造的關系。

③從溫泉的水溫上看，也具有南部高、北部低，自南而北逐漸降低的特點。在同一個地熱區溫度差值較大。故區內地下熱水的熱來源應是地下水在地殼內部深循環過程中，在正常地溫梯度下加熱形成的。溫泉水的溫度受控于地下水沿斷裂或破碎帶循環的深度及逸流和排泄通道的保溫條件等多種因素限制，因而在同帶內反映溫差較大。其他

新疆地區存在特殊類型的地下熱水-熱汽泉。新疆境內發現了7處熱汽泉，6處分布于天山山麓兩側低山丘陵區的侏羅系煤系中，只有一處分布于西準噶爾界山。這類熱汽泉均出露在煤層自燃的燒變巖和碎屑巖地層之內。這類熱水-熱汽泉的形成是由于煤系自燃產生的熱量，使上覆和周邊含水層中地下水加熱增溫，形成熱蒸氣沿巖層節理、裂隙、斷裂向外逸出，屬熱量釋放而形成*的熱汽泉。

常見的地熱依其儲存方式，可分為3種類型：

*種是水熱型，稱為熱液資源，統稱為地熱水，指地下水在多孔性或裂隙較多的巖層中吸收地熱，其所儲集的熱水及蒸汽，經適當提引后可為經濟型替代能源，即常見的地熱水、溫泉，其開采歷史悠久。第二種是土壤熱源型，地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。第三種是熱巖型，稱為干熱巖資源，指淺藏在地殼表層的熔巖或尚未冷卻的巖體，可以人工方法造成裂隙破碎帶，再鉆孔注入冷水使其加熱成蒸汽和熱水后將熱量引出。

其中第二、第三種類型不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層深層、近乎無限的可再生能源，使得地熱能成為清潔的可再生能源的一種形式，其開采技術近年來獲得突破。地熱井供暖的前半段，是資源開發，后半段是資源利用，但使這兩者緊密溝通起來的，是地熱水。而地熱水具有各種性質，攜帶著各種化學物質，長年利用造成結垢是不可避免的。此外，地熱井本身的銹蝕由于其設備的性質也是普遍存在的，因此，除垢防腐工作，是地熱井供暖后期利用過程中需要定期關注的重要工作，需要進行合理的規劃和管理。此外，有些大型地熱井集中供暖項目中，由于使用大量的地熱水，因此可以適當地進行地熱回灌。地熱回灌可以提高地熱資源利用率、減少廢氣熱水對于環境的污染，同時維持地熱資源的可持續利用?；毓嘤泻芏喾N模式，可以根據地質條件和具體的經濟狀況采用不同的回灌措施，達到地區地下資源的水熱均衡，確保地熱井供暖項目的*效益。

*、鉆溫泉井下管套

在鉆溫泉井過程中，我們會遇見不同地質情況，所以管套設就顯得異常重要了。我們需要通過管套對井口進行保護，以便達到安全鉆溫泉井的目的。

第二、起鉆、下鉆

在鉆溫泉井過程我們經常需要起鉆和下鉆。我們為了更換鉆頭，經常要起鉆，我們需要將鉆跟鉆頭提升到地面之后，再將用鈍的舊鉆頭取下來。

第三、泥漿與鉆井

大家都熟知，在鉆溫泉井過程中總會有大量的泥漿產生，所以其中就有一步泥漿處理，就是利用泥漿作為井內的循環流體，泥漿除了仍舊擔任移除巖屑的重要任務外，必須再具備其它多種功能，才能完成深井及困難井的鉆溫泉井作業。

人工挖井、頓鉆鉆井已經被*淘汰；旋轉鉆井仍是當今鉆井主旋律，在今后的一段時內它也將起到重要作用，它的各種機械設備也將更加*和成熟，以次適應復雜的井底情況；激光鉆井是一項新技術，它可能會改變整個鉆井概念

1.1 深井和超深井深層石油儲層鉆井技術

在我國對石油能源的需求日益顯著的今天，我國深層石油儲層分布比較廣泛的西部和東部地區對深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的需求將進一步增加,然而受限于深層石油儲層地質構造的復雜狀況以及深井和超深井深層石油儲層鉆井技術自身的缺陷，深井和超深井鉆井技術在我國深層石油儲層分布比較廣泛的西部和東部地區的深層石油儲層的勘探中并未得到充分的利用，顯然實現深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的改進，有效克服鉆井施作的過程中因地質構造的復雜性而引發的勘探難題將成為深井和超深井深層石油儲層鉆井技術的發展方向。

1.2 特殊工藝水平井深層石油儲層鉆井技術

目前我國用于深層石油儲層勘探的鉆井大多屬于半徑適中的水平井。其中在這些半徑適中的水平井中使用的就是特殊工藝水平井，其中常見的特殊工藝水平井有多分支水平井、徑向水平井以及側鉆水平井等。以下就這幾種常用的特殊工藝的水平井鉆井技術分別給予詳細的說明。

1.2.1 多分支水平井鉆井技術

對于多分支水平井鉆井技術來說，不管采用的水平井是老井、新井、直井還是定向井中的哪一類，都允許在同一主干井眼中側鉆兩口以上分支的水平定向井。多分支水平井鉆井技術主要用于離散的深層石油儲層的勘探。另外，多分支水平井鉆井技術還具有節省成本投資以及控制平臺數量的優勢，與其他水平井鉆井技術相比，多分支井水平井鉆井技術在節省平臺數量的同時，還可以實現石油產量的增加，而且比較環保，使用多分支水平井鉆井技術可以進一步減輕深層石油儲層勘探鉆井對環境的污染。

1.2.2 徑向水平井鉆井技術

徑向水平井鉆井技術又被稱之為超短半徑水平井鉆井技術，徑向水平井鉆井技術要求用高壓射流破巖方法，并且配備有專門的井下鉆井系統。徑向水平井鉆井技術的zui大優勢就是鉆井效率高，而且所需要的地面設備比較少，與其他水平井鉆井技術相比，徑向水平井鉆井技術可以節省大量的空間資源。

1.2.3 側鉆水平井鉆井技術

側鉆水平井技術所采用的水平井多是半徑短小的小井眼水平井，而且這些水平井是在老井和工程報廢井中進行側鉆處理的，側鉆水平井鉆井技術主要用于老油氣田的深層石油儲層的勘探開采。

1.3 大位移井深層石油儲層鉆井技術

目前對大位移井的定義主要有以下兩種：其一，所謂的大位移井就是指測深不小于垂深兩倍的水平井或定向井，如果測深大于垂深的三倍時的水平井或定向井則稱為特大位移井；其二，是指水平位移不小于垂深兩倍的水平井或定向井。由于為了滿足不同類型深層石油儲層勘探鉆井的需要，在大位移井鉆井技術的基礎上又形成了各種各樣的大位移井改進的鉆井技術。

1.4 復合鉆井深層石油儲層鉆井技術

復合鉆井深層石油儲層鉆井技術多采用的是螺桿鉆具配合p d c鉆頭的復合鉆井技術，復合鉆井深層石油儲層鉆井技術具有破巖效率高以及轉速高的特點，與傳統的轉盤鉆進機械相比，復合鉆井深層石油儲層鉆井技術的鉆速非常高。

*，加強前期地質論證工作，提高鉆井成功率。近年來，各地地質隊伍采用*技術方法進行綜合勘查，綜合解釋，切實開展前期地質論證工作，在進行充分論證的基礎上，確定探采結合的地熱井井位。實踐表明，在石油部門打過油氣探井的地方打地熱井，成功率較高。而在一些地方，由于地質構造復雜，勘查技術手段有限，致使鉆探工作失利，大量資金流失。目前，就地熱勘探工作的發展勢頭看，各地地熱井越打越深，不僅在地熱異常區打井，在非異常區也打井，風險很大。因此，為提高鉆井成功率，zui大限度地減少鉆探風險，做好前期地質論證工作取得必要的地質依據，是十分重要的。

第二，發展地熱資源的直接利用和梯級利用。如前所述，我國中西部的大部分地區地熱資源豐富，類型齊全，分布廣泛，且多為中低溫。高溫地熱資源僅分布在藏南、滇西和川西地區。因此，在我國中西部地熱資源的開發利用方面，以發展中低溫地熱資源的非發電利用，即直接利用為宜，如在紡織、印染、造紙、熱供水、飲用等方面開展綜合利用。目前，在我國中西部的一些地熱區，地熱采暖后尾水的溫度多在30～40℃之間，尚未充分利用就被大量排出，說明目前資源浪費的現象是較為普遍的。建議按不同溫度開展地熱資源的梯級利用，即根據“因地制宜，物盡其用”的原則，發揮資源優勢，減少浪費，提高地熱利用率。

第三，發展高溫地熱資源的非電利用。對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說，發電利用并不是地熱開發利用的*方向。比如間歇噴泉，它是在特定的地質構造背景下形成的，在世界范圍內僅發現數處，如美國黃石公園的老實泉、冰島大噴泉以及我國藏南的搭各加、谷露、查布和川西的熱坑(茶洛)等，均屬十分罕見的奇特景觀。發展上述地熱景觀的非電利用，對于保護這類自然“瑰寶”更具有深遠意義。

第四，合理開采，有效保護，實現地熱資源的可持續開發。地熱資源是可再生的能源資源，同時又是有限的資源，其補給的過程是極其緩慢的。在我國中西部的一些地熱田，如羊八井、西安、昆明、鄭州等地，由于過量開采而引起水位持續下降，有的地方已導致資源枯竭，嚴重影響到地熱田的壽命。為保持地熱井水量和水壓的穩定及防止地熱尾水對環境的影響，一方面要加強管理、采取*打井、限制開采量等措施，合理開采、有效保護，另一方面，需結合地熱田具體條件，反復進行回灌試驗取得可靠參數，以確保地熱資源的可持續開發。

1.長軸深井熱水泵。

2.潛水熱水泵。

長軸深井熱水泵：

優點：運行可靠，日常維護方便。缺點：拆裝不便，運行效率低，對井壁管垂直度要求高。

潛水熱水泵：

優點：拆裝方便，效率高，對井壁管要求低。缺點：潛水電機要求高，過載性能差