【摘要】：薊縣系霧迷山組熱儲(chǔ)層是天津地區(qū)分布最廣、開(kāi)發(fā)利用最重要的熱儲(chǔ)層。自20世紀(jì)80年代以來(lái)至2005年底其開(kāi)采量為891.8萬(wàn)m~3/a,由于20多年大規(guī)模、持續(xù)不斷的開(kāi)采利用,致使該熱儲(chǔ)層水位大幅度持續(xù)下降,從1997年以來(lái),水位平均降幅6-10m/a,最大降幅為13m/a,20年總體水位下降為120m左右,形成區(qū)域降落漏斗。因此,對(duì)天津地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用研究迫在眉睫。 天津地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)埋藏深,熱儲(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜,通過(guò)此次研究,首次準(zhǔn)確地查清了天津地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)集中開(kāi)采區(qū)2200km~2范圍內(nèi)的熱儲(chǔ)構(gòu)造特征和空間展布規(guī)律以及地?zé)嵝纬蓹C(jī)理,通過(guò)對(duì)本區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)層70多眼鉆井資料進(jìn)行深入細(xì)致的分析,進(jìn)一步論述了集中開(kāi)采區(qū)2200km~2范圍內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造的空間展布、性質(zhì)和活動(dòng)歷史。 本文通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)理論分析本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征、熱儲(chǔ)構(gòu)造與熱儲(chǔ)儲(chǔ)集性之間的關(guān)系。對(duì)霧迷山組熱儲(chǔ)儲(chǔ)集性和巖溶發(fā)育的特征進(jìn)行了定量的分析,半定量的分析本區(qū)地?zé)嵝纬傻臋C(jī)理,即熱傳導(dǎo)是本區(qū)地?zé)嵯到y(tǒng)的主要特征,而在深大導(dǎo)水導(dǎo)熱斷裂,如滄東斷裂、白塘口兩斷裂以及海河斷裂交匯處存在以熱對(duì)流為主,熱傳導(dǎo)為輔的特征。 本次對(duì)天津地區(qū)過(guò)去地?zé)峄毓喙ぷ鬟M(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié),并運(yùn)用熱儲(chǔ)工程、水文地質(zhì)、水文地球化學(xué)理論和方法,對(duì)本區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)層水動(dòng)力場(chǎng)及其演化規(guī)律進(jìn)行了分析,指出天津地區(qū)地下熱水的開(kāi)發(fā)利用必須走可持續(xù)的道路,而回灌開(kāi)發(fā)是實(shí)現(xiàn)天津地區(qū)地?zé)豳Y源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的唯一出路,特別是埋藏深,天然補(bǔ)給較差的霧迷山組熱儲(chǔ)尤為重要。 本文運(yùn)用以孔隙、裂隙介質(zhì)以及不同飽和介質(zhì)多相多組分的多維滲流、對(duì)流傳導(dǎo)的Tough2三維數(shù)值模型,對(duì)天津地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)集中開(kāi)采區(qū)(2200km~2)大范圍進(jìn)行回灌開(kāi)發(fā)利用深部霧迷山組熱儲(chǔ)地下熱水?dāng)?shù)值模擬,它跨越三個(gè)四級(jí)構(gòu)造單元,模擬不同回灌開(kāi)采條件下研究區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)水動(dòng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。提出霧迷山組熱儲(chǔ)地下熱水的持續(xù)開(kāi)發(fā)利用只能是1:1采灌模式,開(kāi)發(fā)利用熱水必須同等量回灌適宜水質(zhì)的尾水或者是只用熱而不用水,對(duì)中低溫地下熱水資源的可再生能力進(jìn)行嘗試性定量研究,并且就現(xiàn)有的利用方式回灌水溫度30℃左右,對(duì)霧迷山組熱儲(chǔ)地區(qū)熱水的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行了論述。確定在集中開(kāi)采區(qū)和它的東北部、南部補(bǔ)給區(qū)布設(shè)12眼回灌井回灌量達(dá)622萬(wàn)m~3/a,開(kāi)采量1050萬(wàn)m~3/a的回灌開(kāi)發(fā)為本區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)利用的最佳方案。模擬了不同溫度尾水(30℃,9℃)回灌條件下溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。 本文還對(duì)天津地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,依據(jù)當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平結(jié)合本區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)特點(diǎn)提出地?zé)豳Y源綜合利用方案。
【圖文】：

形成雁行式相間排列的構(gòu)造格局，見(jiàn)圖2一3。斷裂構(gòu)造以北北東(NNE)向?yàn)橹鲗?dǎo)，近東西伍鈞向和北西西(Nv乃萬(wàn))向次之，北北東(NNE)向的主要有滄東斷裂、天津斷裂、白塘口西斷裂等，近東西(EW)向的主要有海河斷裂、漢沽斷裂等，這兩組斷裂在不同程度上控制和影響著構(gòu)造單元的展布和地層的發(fā)育。本章是對(duì)熱儲(chǔ)層在空間上的分布和形態(tài)，斷裂構(gòu)造在區(qū)域上的作用以及它對(duì)熱儲(chǔ)層的空間展布和形態(tài)的影響，地?zé)岙惓^(qū)的水動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的作用的研究。

地質(zhì)大學(xué)(北京)博士學(xué)位論文圖2一3天津地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖2.1.1斷裂構(gòu)造華北地區(qū)斷裂構(gòu)造一般分3類5級(jí)。2.1.1.1第一類，深斷裂屬于一級(jí)斷裂。這類斷裂包括華北地臺(tái)邊緣和內(nèi)部二級(jí)大地構(gòu)造單元分界以及能劃分結(jié)晶基底塊體的深大斷裂。典型代表邦廬斷裂、寶低斷裂、齊河一廣饒斷裂等，在中生代期末或更早即已形成，以后不同時(shí)期又有不同程度的活動(dòng)和演變，斷層面的位置、傾向、性質(zhì)等，在地史時(shí)期都有一定變化。其規(guī)模一般長(zhǎng)達(dá)200kln以上，影響深度可達(dá)巖石圈或切穿地殼。2.1.1.2第二類，基底斷裂包括二級(jí)、三級(jí)斷裂如白塘口東、西斷裂等。這類斷裂控制了凸起、凹陷的發(fā)展和特征。二級(jí)斷裂是控制凹陷邊界的一條或一組斷裂，延伸長(zhǎng)度20~50km。三級(jí)斷裂是指控制斷裂構(gòu)造帶、潛山帶和凹陷邊界的斷裂，一般長(zhǎng)度20~50拓m，主要活動(dòng)期常晚于同凹陷的二級(jí)斷裂，影響深度相對(duì)淺一些。2.1.1.3第三類，蓋層斷裂包括四、五級(jí)斷裂。為中小型斷層
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：P641.8

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1 吳夢(mèng)源;;北京地區(qū)霧迷山組碳酸鹽巖潮汐沉積模式[J];河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1988年04期

2 周麗清,趙o偭，

本文編號(hào)：2636390