天津地区雾迷山组热储地热回灌研究

发布时间：2020-11-22 07:32

　　 在深层热储回灌的条件下,地下热水的水动力、水化学和温度的变化特征值得关注。本文主要分析天津地区回灌条件下雾迷山组碳酸盐岩热储动力场平面和垂向分布特征,和受回灌的影响温度场平面分布和垂向分布特征,以及受回灌影响化学场平面分布特征和采灌对地下热水水化学特征及在垂向上地热流体分布特征的影响。到2016年为止,天津市在蓟县系雾迷山组热储层已经拥有236眼地热井(其中回灌井90眼),采灌系统90处,井口出水温度在70-113℃之间,水质良好,主要用于供暖和生活用水,占年度开采总量分别为78.2%和21.3%。现阶段开采利用规模大,回灌率虽然逐年提高,距离达到100%采灌平衡仍有很大差距。地热回灌井一般采用三开裸眼或四开裸眼成井技术,裸眼段的长度一般是500 m。通过对2对典型采灌系统的分析,得知在局部地区回灌对热储层在平面上的压力补给作用有明显改善。多年的动态监测数据的分析结果表明,回灌对有水力联系的地热井的热储压力起到减缓作用,热储压力随深度的增加而增加。通过多年对地热井井口出水温度动态观测数据的分析发现,井口出水温度多年来变化不大,热储层平面由于持续回灌造成的影响范围较小,恢复较快。在目前监测时间内,长期开采或回灌对地热井流体温度的影响并不明显,温度变化不大。建立了雾迷山组热储地质模型和三维数值模型,对其热储压力场和温度场进行了模拟计算机预测分析。结果表明地热资源开发利用可采热流体资源量与实际开采量无直接关系,而是与回灌量有更为直观的联系,如果想加大热储层流体开采量,就必须先解决回灌量的问题,增加回灌量。地热井的流体温度受长期开采或回灌的影响较小主要是因为热储层温度在停灌期得到一定程度的恢复。这也与多年井口出水温度动态观测数据、物探测温数据的分析成果相一致。对比多年的水化学资料可以看出,雾迷山组热储地热流体化学性质比较稳定,除有一定波动外,无论是回灌井还是集中开采区开采井主要离子含量并没有因人为开采或回灌而发生明显变化。在天津地区,要想保证雾迷山组热储的可持续开发利用,就需要全面加大回灌的力度,这样才有可能降低热储层压力下降的速度,使地热能这一优质资源得到有效地并且可持续开发利用。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P314
【部分图文】：

实际水文地质条件的理论模型，从理论上完外在实际应用中为京津冀深部地热资源的可1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状早在 1969 年，世界上的第一个回灌项目了序幕。在项目设计中，由于对资源量考虑备都被迫低价处理，回灌的初始目的主要是的。1980 年，回灌采用地表水进行。到了 的污水或者湖水进行回灌，该地热电站在实过回灌提高了电站的发电能力，1999 年电站在实际应用中 Geysers 地热田通过回灌技术在实现水热型地热资源的可持续开采和利用et al., 2011）。同年，法

内基岩断裂构造十分发育，可达 100 余条，大多数发育在中新元古只有少量规模较大的断裂贯穿沉积盖层，并且深入结晶基底或更深的断裂大致可分为 3 组：即北东东-近东西向、北东-北北东、北西-北-北北东向和北西-北北西向断裂最为发育（图 2-2）。主要断裂分述如

为单斜构造而消失。该断裂规模较大，横贯东西，全长超过 40 km。其性质为南倾逆断层，倾角 70-80°，断距由东向西增大，在黑马泉至许家台村北一段断距约 3600-3800 m，许家台村西至刘吉素北一段断距达 4400-4800 m，断层带宽几米至几十米不等。该断裂在早期东西向褶皱形成过程至定型（印支期）后，至少又有两次活动，第一次是在盘山岩体侵入期后，断裂的逆冲活动形成晚期东西向褶皱（燕山期）。第二次在第四纪（中更新世至现代）具同生正断层特点，形成重要的现代地貌分界线，其北部为山区，南部为平原。② 宝坻-宁河断裂该断裂位于宁河县和宝坻区中部，是工作区Ⅱ级构造单元的分界线，在本区内长约80 km。断裂走向 NW，倾向 SW，倾角 60-80°，是一条分隔燕辽裂陷带和华北盆地的岩石圈断裂，断距可达 5000 m 以上，对沉积盆地的发展、新生界地层的分布、古近系的分布、海侵范围以及区域水文地质条件有明显的控制作用，是形成武清凹陷的主导构造（图 2-3）。
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本文编号：2894345