天津地区雾迷山组热储地下热水资源可持续开发利用研究

发布时间：2020-04-22 09:49

【摘要】：蓟县系雾迷山组热储层是天津地区分布最广、开发利用最重要的热储层。自20世纪80年代以来至2005年底其开采量为891.8万m~3/a,由于20多年大规模、持续不断的开采利用,致使该热储层水位大幅度持续下降,从1997年以来,水位平均降幅6-10m/a,最大降幅为13m/a,20年总体水位下降为120m左右,形成区域降落漏斗。因此,对天津地区雾迷山组热储可持续开发利用研究迫在眉睫。天津地区雾迷山组热储埋藏深,热储地质构造十分复杂,通过此次研究,首次准确地查清了天津地区雾迷山组热储集中开采区2200km~2范围内的热储构造特征和空间展布规律以及地热形成机理,通过对本区雾迷山组热储层70多眼钻井资料进行深入细致的分析,进一步论述了集中开采区2200km~2范围内主要的断裂构造的空间展布、性质和活动历史。本文通过构造应力场理论分析本区地质构造特征、热储构造与热储储集性之间的关系。对雾迷山组热储储集性和岩溶发育的特征进行了定量的分析,半定量的分析本区地热形成的机理,即热传导是本区地热系统的主要特征,而在深大导水导热断裂,如沧东断裂、白塘口两断裂以及海河断裂交汇处存在以热对流为主,热传导为辅的特征。本次对天津地区过去地热回灌工作进行了详细的分析和总结,并运用热储工程、水文地质、水文地球化学理论和方法,对本区雾迷山组热储层水动力场及其演化规律进行了分析,指出天津地区地下热水的开发利用必须走可持续的道路,而回灌开发是实现天津地区地热资源可持续开发利用的唯一出路,特别是埋藏深,天然补给较差的雾迷山组热储尤为重要。本文运用以孔隙、裂隙介质以及不同饱和介质多相多组分的多维渗流、对流传导的Tough2三维数值模型,对天津地区雾迷山组热储集中开采区(2200km~2)大范围进行回灌开发利用深部雾迷山组热储地下热水数值模拟,它跨越三个四级构造单元,模拟不同回灌开采条件下研究区雾迷山组热储水动力场、温度场的变化规律。提出雾迷山组热储地下热水的持续开发利用只能是1:1采灌模式,开发利用热水必须同等量回灌适宜水质的尾水或者是只用热而不用水,对中低温地下热水资源的可再生能力进行尝试性定量研究,并且就现有的利用方式回灌水温度30℃左右,对雾迷山组热储地区热水的开发利用进行了论述。确定在集中开采区和它的东北部、南部补给区布设12眼回灌井回灌量达622万m~3/a,开采量1050万m~3/a的回灌开发为本区雾迷山组热储层开发利用的最佳方案。模拟了不同温度尾水(30℃,9℃)回灌条件下温度场的变化规律。本文还对天津地区雾迷山组热储层开发利用现状进行分析,依据当前技术经济水平结合本区雾迷山组热储特点提出地热资源综合利用方案。
【图文】：

分布图,深断裂,华北平原,分布图

形成雁行式相间排列的构造格局，见图2一3。断裂构造以北北东(NNE)向为主导，近东西伍钧向和北西西(Nv乃万)向次之，北北东(NNE)向的主要有沧东断裂、天津断裂、白塘口西断裂等，近东西(EW)向的主要有海河断裂、汉沽断裂等，这两组断裂在不同程度上控制和影响着构造单元的展布和地层的发育。本章是对热储层在空间上的分布和形态，断裂构造在区域上的作用以及它对热储层的空间展布和形态的影响，地热异常区的水动力场和温度场的作用的研究。

地质构造图,地质构造,二级,影响深度

地质大学(北京)博士学位论文图2一3天津地区地质构造简图2.1.1断裂构造华北地区断裂构造一般分3类5级。2.1.1.1第一类，深断裂属于一级断裂。这类断裂包括华北地台边缘和内部二级大地构造单元分界以及能划分结晶基底块体的深大断裂。典型代表邦庐断裂、宝低断裂、齐河一广饶断裂等，在中生代期末或更早即已形成，以后不同时期又有不同程度的活动和演变，断层面的位置、倾向、性质等，在地史时期都有一定变化。其规模一般长达200kln以上，影响深度可达岩石圈或切穿地壳。2.1.1.2第二类，基底断裂包括二级、三级断裂如白塘口东、西断裂等。这类断裂控制了凸起、凹陷的发展和特征。二级断裂是控制凹陷边界的一条或一组断裂，延伸长度20~50km。三级断裂是指控制断裂构造带、潜山带和凹陷边界的断裂，一般长度20~50拓m，主要活动期常晚于同凹陷的二级断裂，影响深度相对浅一些。2.1.1.3第三类，盖层断裂包括四、五级断裂。为中小型断层
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P641.8

【相似文献】