雄安新区容城地热田热储空间结构及资源潜力
发布时间：2021-02-20 13:05
雄安新区地热条件优越,尤其是牛驼镇凸起和容城凸起具有多年的地热开发历史。容城地热田绝大部分地区适合地热的规模化开发,同时容城地区也是新区建设初期主要的规划开发区,地热资源在服务新区生态文明建设和清洁供暖方面具有重要的意义。容城地热田主要热储层包括新近系明化镇组孔隙型砂岩热储,寒武系、蓟县系以及长城系基岩热储。蓟县系为区域主要的热储层,埋深700～3000 m,厚度500～2000 m,热储温度50～98℃,具有水量大、水质好、储层易于回灌的特点;长城系热储在凸起中心部位仍具有较大的开采潜力,D14钻孔显示长城系热储单位涌水量达到2.6 m3/h·m,井口水温63.7℃,可作为新区的后备资源。容城地热田按照主要热储层上部覆盖地层构造差异由西向东分别为西部斜坡区、中央隆起区、东部断陷区,由西向东热储开发潜力逐渐变大。本文通过热储法计算了容城地热田年地热可采资源量折合标准煤76.3万t;数值法模拟了水位下降不低于150 m,开采井温度下降小于2℃条件下,年地热可采资源量折合标准煤81.09万t,两者结果相近,评价结果可为容城地热资源规划开发提供参考。
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地热构造图
区域基岩裂隙岩溶热储主要为碳酸盐岩海相沉积层,广泛接受古降水淋滤。自新生代以来,基岩裂隙岩溶热储层被覆盖,但西北部山区基岩仍裸露地表,易接受大气降水补给,原始沉积水被长期淡化并逐渐被大气降水所代替,构成了本区内半封闭和封闭的地下水水文地质环境(Chen Moxiang,1988),使基岩热水成为以大气降水渗入为起源的深部循环水,地下水经历长距离运移,溶解性总固体由西北向东南逐渐增高,水化学类型从西北至东南由HCO3-Na 型过渡到Cl·HCO3-Na 型,以及Cl-Na 型,这反映了基岩热水在西部和西北部基岩裸露山区接受补给,然后由西、西北部向东、东南部缓慢运移,在合适的部位富集(Yang Jilong et al.,2018; Zhang Dezhong et al.,2013)。由于地热水埋深大,地表水的补给以及侧向径流补给缓慢,随着近年来地下热水的无序开采,热储压力逐渐下降,区域地下热水层水位整体下降,同时形成了以集中开采区为中心的深层地热水降落漏斗。容城县、雄县两县城周边地热井集中区地下水水位相对较低,埋深在120 m以下;中部容城凸起地区地下水水位埋深普遍在100～110 m之间,相对较浅。
蓟县系碳酸盐岩为主要热储层,包括雾迷山组和高于庄组两个层段,是在热传导与热对流共同作用下形成的深循环构造裂隙型热储。地层岩性主要为灰、灰白色含碎石条带白云岩、白云岩,本段地层经历了漫长地质时期的剥蚀、风化、淋滤作用,岩石溶隙、裂隙较为发育,为地下水提供了良好的储存空间(Lu Kai et al.,2019)。受区域次级构造和地层风化剥蚀作用的影响,雾迷山组地层在凸起构造中心局部缺失,由凸起中心向两翼厚度明显增大,厚度最大处约为1000 m;高于庄组在全区均有分布,凸起构造中心厚度约为400 m(上部与雾迷山组一同被全部剥蚀),其余部位厚度为800～1000 m(表1)。钻孔地球物理测井及水质分析结果显示,容城地热田蓟县系埋藏深度一般在600～2800 m之间,地层厚度为450～2000 m,有效热储主要分布在蓟县系顶部300～400 m,储厚比20%～40%,裂隙率4%～12%,水温50～63℃,单位涌水量5.3～28.8 m3/h·m,溶解性总固体为2.17～2.96 mg/L,pH值6.99～7.61,水化学类型多为Cl·HCO3-Na型水。(4)长城系热储:
【参考文献】：
期刊论文
[1]雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测[J]. 鲁锴,鲍志东,季汉成,刘金侠,王贵玲,马峰,郭瑞婧,曹瑛倬,杨飞,符勇,李潇博,华盈鑫,阙宜娟,李宗峰,许西挺,胡先才. 古地理学报. 2019(06)
[2]雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估[J]. 戴明刚,雷海飞,胡甲国,郭新锋,马鹏鹏,张家云. 地质学报. 2019(11)
[3]砂岩孔隙热储地温场水化学场特征及地热水富集机理——鲁北馆陶组热储典型案例[J]. 杨询昌,康凤新,王学鹏,付庆杰,刘志涛. 地质学报. 2019(03)
[4]雄安新区起步区及周边地热资源特征与影响因素[J]. 戴明刚,汪新伟,刘金侠,雷海飞,鲍志东. 地质科学. 2019 (01)
[5]2018年地热勘探开发热点回眸[J]. 马峰,王贵玲,魏帅超,孙占学. 科技导报. 2019(01)
[6]雄安新区的三维地质结构:来自反射地震资料的约束[J]. 何登发,单帅强,张煜颖,鲁人齐,张锐锋,崔永谦. 中国科学:地球科学. 2018(09)
[7]3-D geologic architecture of Xiong’an New Area: Constraints from seismic reflection data[J]. Dengfa HE,Shuaiqiang SHAN,Yuying ZHANG,Renqi LU,Ruifeng ZHANG,Yongqian CUI. Science China（Earth Sciences）. 2018(08)
[8]河北容城凸起区热储层新层系——高于庄组热储特征研究[J]. 王贵玲,李郡,吴爱民,张薇,胡秋韵. 地球学报. 2018(05)
[9]雄安新区深部岩溶热储探测与高产能地热井参数研究[J]. 吴爱民,马峰,王贵玲,刘金侠,胡秋韵,苗青壮. 地球学报. 2018(05)
[10]河北牛驼镇与天津地热田水化学和氢氧同位素特征及其环境指示意义[J]. 杨吉龙,柳富田,贾志,袁海帆,胥勤勉,胡云壮. 地球学报. 2018(01)
本文编号：3042812
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地热构造图
区域基岩裂隙岩溶热储主要为碳酸盐岩海相沉积层,广泛接受古降水淋滤。自新生代以来,基岩裂隙岩溶热储层被覆盖,但西北部山区基岩仍裸露地表,易接受大气降水补给,原始沉积水被长期淡化并逐渐被大气降水所代替,构成了本区内半封闭和封闭的地下水水文地质环境(Chen Moxiang,1988),使基岩热水成为以大气降水渗入为起源的深部循环水,地下水经历长距离运移,溶解性总固体由西北向东南逐渐增高,水化学类型从西北至东南由HCO3-Na 型过渡到Cl·HCO3-Na 型,以及Cl-Na 型,这反映了基岩热水在西部和西北部基岩裸露山区接受补给,然后由西、西北部向东、东南部缓慢运移,在合适的部位富集(Yang Jilong et al.,2018; Zhang Dezhong et al.,2013)。由于地热水埋深大,地表水的补给以及侧向径流补给缓慢,随着近年来地下热水的无序开采,热储压力逐渐下降,区域地下热水层水位整体下降,同时形成了以集中开采区为中心的深层地热水降落漏斗。容城县、雄县两县城周边地热井集中区地下水水位相对较低,埋深在120 m以下;中部容城凸起地区地下水水位埋深普遍在100～110 m之间,相对较浅。
蓟县系碳酸盐岩为主要热储层,包括雾迷山组和高于庄组两个层段,是在热传导与热对流共同作用下形成的深循环构造裂隙型热储。地层岩性主要为灰、灰白色含碎石条带白云岩、白云岩,本段地层经历了漫长地质时期的剥蚀、风化、淋滤作用,岩石溶隙、裂隙较为发育,为地下水提供了良好的储存空间(Lu Kai et al.,2019)。受区域次级构造和地层风化剥蚀作用的影响,雾迷山组地层在凸起构造中心局部缺失,由凸起中心向两翼厚度明显增大,厚度最大处约为1000 m;高于庄组在全区均有分布,凸起构造中心厚度约为400 m(上部与雾迷山组一同被全部剥蚀),其余部位厚度为800～1000 m(表1)。钻孔地球物理测井及水质分析结果显示,容城地热田蓟县系埋藏深度一般在600～2800 m之间,地层厚度为450～2000 m,有效热储主要分布在蓟县系顶部300～400 m,储厚比20%～40%,裂隙率4%～12%,水温50～63℃,单位涌水量5.3～28.8 m3/h·m,溶解性总固体为2.17～2.96 mg/L,pH值6.99～7.61,水化学类型多为Cl·HCO3-Na型水。(4)长城系热储:
【参考文献】：
期刊论文
[1]雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测[J]. 鲁锴,鲍志东,季汉成,刘金侠,王贵玲,马峰,郭瑞婧,曹瑛倬,杨飞,符勇,李潇博,华盈鑫,阙宜娟,李宗峰,许西挺,胡先才. 古地理学报. 2019(06)
[2]雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估[J]. 戴明刚,雷海飞,胡甲国,郭新锋,马鹏鹏,张家云. 地质学报. 2019(11)
[3]砂岩孔隙热储地温场水化学场特征及地热水富集机理——鲁北馆陶组热储典型案例[J]. 杨询昌,康凤新,王学鹏,付庆杰,刘志涛. 地质学报. 2019(03)
[4]雄安新区起步区及周边地热资源特征与影响因素[J]. 戴明刚,汪新伟,刘金侠,雷海飞,鲍志东. 地质科学. 2019 (01)
[5]2018年地热勘探开发热点回眸[J]. 马峰,王贵玲,魏帅超,孙占学. 科技导报. 2019(01)
[6]雄安新区的三维地质结构:来自反射地震资料的约束[J]. 何登发,单帅强,张煜颖,鲁人齐,张锐锋,崔永谦. 中国科学:地球科学. 2018(09)
[7]3-D geologic architecture of Xiong’an New Area: Constraints from seismic reflection data[J]. Dengfa HE,Shuaiqiang SHAN,Yuying ZHANG,Renqi LU,Ruifeng ZHANG,Yongqian CUI. Science China（Earth Sciences）. 2018(08)
[8]河北容城凸起区热储层新层系——高于庄组热储特征研究[J]. 王贵玲,李郡,吴爱民,张薇,胡秋韵. 地球学报. 2018(05)
[9]雄安新区深部岩溶热储探测与高产能地热井参数研究[J]. 吴爱民,马峰,王贵玲,刘金侠,胡秋韵,苗青壮. 地球学报. 2018(05)
[10]河北牛驼镇与天津地热田水化学和氢氧同位素特征及其环境指示意义[J]. 杨吉龙,柳富田,贾志,袁海帆,胥勤勉,胡云壮. 地球学报. 2018(01)
本文编号：3042812
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