雄安新區(qū)容城地熱田熱儲空間結構及資源潛力
發(fā)布時間:2021-02-20 13:05
雄安新區(qū)地熱條件優(yōu)越,尤其是牛駝鎮(zhèn)凸起和容城凸起具有多年的地熱開發(fā)歷史。容城地熱田絕大部分地區(qū)適合地熱的規(guī);_發(fā),同時容城地區(qū)也是新區(qū)建設初期主要的規(guī)劃開發(fā)區(qū),地熱資源在服務新區(qū)生態(tài)文明建設和清潔供暖方面具有重要的意義。容城地熱田主要熱儲層包括新近系明化鎮(zhèn)組孔隙型砂巖熱儲,寒武系、薊縣系以及長城系基巖熱儲。薊縣系為區(qū)域主要的熱儲層,埋深700~3000 m,厚度500~2000 m,熱儲溫度50~98℃,具有水量大、水質(zhì)好、儲層易于回灌的特點;長城系熱儲在凸起中心部位仍具有較大的開采潛力,D14鉆孔顯示長城系熱儲單位涌水量達到2.6 m3/h·m,井口水溫63.7℃,可作為新區(qū)的后備資源。容城地熱田按照主要熱儲層上部覆蓋地層構造差異由西向東分別為西部斜坡區(qū)、中央隆起區(qū)、東部斷陷區(qū),由西向東熱儲開發(fā)潛力逐漸變大。本文通過熱儲法計算了容城地熱田年地熱可采資源量折合標準煤76.3萬t;數(shù)值法模擬了水位下降不低于150 m,開采井溫度下降小于2℃條件下,年地熱可采資源量折合標準煤81.09萬t,兩者結果相近,評價結果可為容城地熱資源規(guī)劃開發(fā)提供參考。
【文章來源】:地質(zhì)學報. 2020,94(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地熱構造圖
區(qū)域基巖裂隙巖溶熱儲主要為碳酸鹽巖海相沉積層,廣泛接受古降水淋濾。自新生代以來,基巖裂隙巖溶熱儲層被覆蓋,但西北部山區(qū)基巖仍裸露地表,易接受大氣降水補給,原始沉積水被長期淡化并逐漸被大氣降水所代替,構成了本區(qū)內(nèi)半封閉和封閉的地下水水文地質(zhì)環(huán)境(Chen Moxiang,1988),使基巖熱水成為以大氣降水滲入為起源的深部循環(huán)水,地下水經(jīng)歷長距離運移,溶解性總固體由西北向東南逐漸增高,水化學類型從西北至東南由HCO3-Na 型過渡到Cl·HCO3-Na 型,以及Cl-Na 型,這反映了基巖熱水在西部和西北部基巖裸露山區(qū)接受補給,然后由西、西北部向東、東南部緩慢運移,在合適的部位富集(Yang Jilong et al.,2018; Zhang Dezhong et al.,2013)。由于地熱水埋深大,地表水的補給以及側向徑流補給緩慢,隨著近年來地下熱水的無序開采,熱儲壓力逐漸下降,區(qū)域地下熱水層水位整體下降,同時形成了以集中開采區(qū)為中心的深層地熱水降落漏斗。容城縣、雄縣兩縣城周邊地熱井集中區(qū)地下水水位相對較低,埋深在120 m以下;中部容城凸起地區(qū)地下水水位埋深普遍在100~110 m之間,相對較淺。
薊縣系碳酸鹽巖為主要熱儲層,包括霧迷山組和高于莊組兩個層段,是在熱傳導與熱對流共同作用下形成的深循環(huán)構造裂隙型熱儲。地層巖性主要為灰、灰白色含碎石條帶白云巖、白云巖,本段地層經(jīng)歷了漫長地質(zhì)時期的剝蝕、風化、淋濾作用,巖石溶隙、裂隙較為發(fā)育,為地下水提供了良好的儲存空間(Lu Kai et al.,2019)。受區(qū)域次級構造和地層風化剝蝕作用的影響,霧迷山組地層在凸起構造中心局部缺失,由凸起中心向兩翼厚度明顯增大,厚度最大處約為1000 m;高于莊組在全區(qū)均有分布,凸起構造中心厚度約為400 m(上部與霧迷山組一同被全部剝蝕),其余部位厚度為800~1000 m(表1)。鉆孔地球物理測井及水質(zhì)分析結果顯示,容城地熱田薊縣系埋藏深度一般在600~2800 m之間,地層厚度為450~2000 m,有效熱儲主要分布在薊縣系頂部300~400 m,儲厚比20%~40%,裂隙率4%~12%,水溫50~63℃,單位涌水量5.3~28.8 m3/h·m,溶解性總固體為2.17~2.96 mg/L,pH值6.99~7.61,水化學類型多為Cl·HCO3-Na型水。(4)長城系熱儲:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)薊縣系霧迷山組巖溶熱儲特征、主控因素及有利區(qū)預測[J]. 魯鍇,鮑志東,季漢成,劉金俠,王貴玲,馬峰,郭瑞婧,曹瑛倬,楊飛,符勇,李瀟博,華盈鑫,闕宜娟,李宗峰,許西挺,胡先才. 古地理學報. 2019(06)
[2]雄安新區(qū)頂面埋深在3500m以淺的中元古界熱儲可采地熱資源量和開發(fā)參數(shù)評估[J]. 戴明剛,雷海飛,胡甲國,郭新鋒,馬鵬鵬,張家云. 地質(zhì)學報. 2019(11)
[3]砂巖孔隙熱儲地溫場水化學場特征及地熱水富集機理——魯北館陶組熱儲典型案例[J]. 楊詢昌,康鳳新,王學鵬,付慶杰,劉志濤. 地質(zhì)學報. 2019(03)
[4]雄安新區(qū)起步區(qū)及周邊地熱資源特征與影響因素[J]. 戴明剛,汪新偉,劉金俠,雷海飛,鮑志東. 地質(zhì)科學. 2019 (01)
[5]2018年地熱勘探開發(fā)熱點回眸[J]. 馬峰,王貴玲,魏帥超,孫占學. 科技導報. 2019(01)
[6]雄安新區(qū)的三維地質(zhì)結構:來自反射地震資料的約束[J]. 何登發(fā),單帥強,張煜穎,魯人齊,張銳鋒,崔永謙. 中國科學:地球科學. 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]河北容城凸起區(qū)熱儲層新層系——高于莊組熱儲特征研究[J]. 王貴玲,李郡,吳愛民,張薇,胡秋韻. 地球學報. 2018(05)
[9]雄安新區(qū)深部巖溶熱儲探測與高產(chǎn)能地熱井參數(shù)研究[J]. 吳愛民,馬峰,王貴玲,劉金俠,胡秋韻,苗青壯. 地球學報. 2018(05)
[10]河北牛駝鎮(zhèn)與天津地熱田水化學和氫氧同位素特征及其環(huán)境指示意義[J]. 楊吉龍,柳富田,賈志,袁海帆,胥勤勉,胡云壯. 地球學報. 2018(01)
本文編號:3042812
【文章來源】:地質(zhì)學報. 2020,94(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)地熱構造圖
區(qū)域基巖裂隙巖溶熱儲主要為碳酸鹽巖海相沉積層,廣泛接受古降水淋濾。自新生代以來,基巖裂隙巖溶熱儲層被覆蓋,但西北部山區(qū)基巖仍裸露地表,易接受大氣降水補給,原始沉積水被長期淡化并逐漸被大氣降水所代替,構成了本區(qū)內(nèi)半封閉和封閉的地下水水文地質(zhì)環(huán)境(Chen Moxiang,1988),使基巖熱水成為以大氣降水滲入為起源的深部循環(huán)水,地下水經(jīng)歷長距離運移,溶解性總固體由西北向東南逐漸增高,水化學類型從西北至東南由HCO3-Na 型過渡到Cl·HCO3-Na 型,以及Cl-Na 型,這反映了基巖熱水在西部和西北部基巖裸露山區(qū)接受補給,然后由西、西北部向東、東南部緩慢運移,在合適的部位富集(Yang Jilong et al.,2018; Zhang Dezhong et al.,2013)。由于地熱水埋深大,地表水的補給以及側向徑流補給緩慢,隨著近年來地下熱水的無序開采,熱儲壓力逐漸下降,區(qū)域地下熱水層水位整體下降,同時形成了以集中開采區(qū)為中心的深層地熱水降落漏斗。容城縣、雄縣兩縣城周邊地熱井集中區(qū)地下水水位相對較低,埋深在120 m以下;中部容城凸起地區(qū)地下水水位埋深普遍在100~110 m之間,相對較淺。
薊縣系碳酸鹽巖為主要熱儲層,包括霧迷山組和高于莊組兩個層段,是在熱傳導與熱對流共同作用下形成的深循環(huán)構造裂隙型熱儲。地層巖性主要為灰、灰白色含碎石條帶白云巖、白云巖,本段地層經(jīng)歷了漫長地質(zhì)時期的剝蝕、風化、淋濾作用,巖石溶隙、裂隙較為發(fā)育,為地下水提供了良好的儲存空間(Lu Kai et al.,2019)。受區(qū)域次級構造和地層風化剝蝕作用的影響,霧迷山組地層在凸起構造中心局部缺失,由凸起中心向兩翼厚度明顯增大,厚度最大處約為1000 m;高于莊組在全區(qū)均有分布,凸起構造中心厚度約為400 m(上部與霧迷山組一同被全部剝蝕),其余部位厚度為800~1000 m(表1)。鉆孔地球物理測井及水質(zhì)分析結果顯示,容城地熱田薊縣系埋藏深度一般在600~2800 m之間,地層厚度為450~2000 m,有效熱儲主要分布在薊縣系頂部300~400 m,儲厚比20%~40%,裂隙率4%~12%,水溫50~63℃,單位涌水量5.3~28.8 m3/h·m,溶解性總固體為2.17~2.96 mg/L,pH值6.99~7.61,水化學類型多為Cl·HCO3-Na型水。(4)長城系熱儲:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)薊縣系霧迷山組巖溶熱儲特征、主控因素及有利區(qū)預測[J]. 魯鍇,鮑志東,季漢成,劉金俠,王貴玲,馬峰,郭瑞婧,曹瑛倬,楊飛,符勇,李瀟博,華盈鑫,闕宜娟,李宗峰,許西挺,胡先才. 古地理學報. 2019(06)
[2]雄安新區(qū)頂面埋深在3500m以淺的中元古界熱儲可采地熱資源量和開發(fā)參數(shù)評估[J]. 戴明剛,雷海飛,胡甲國,郭新鋒,馬鵬鵬,張家云. 地質(zhì)學報. 2019(11)
[3]砂巖孔隙熱儲地溫場水化學場特征及地熱水富集機理——魯北館陶組熱儲典型案例[J]. 楊詢昌,康鳳新,王學鵬,付慶杰,劉志濤. 地質(zhì)學報. 2019(03)
[4]雄安新區(qū)起步區(qū)及周邊地熱資源特征與影響因素[J]. 戴明剛,汪新偉,劉金俠,雷海飛,鮑志東. 地質(zhì)科學. 2019 (01)
[5]2018年地熱勘探開發(fā)熱點回眸[J]. 馬峰,王貴玲,魏帥超,孫占學. 科技導報. 2019(01)
[6]雄安新區(qū)的三維地質(zhì)結構:來自反射地震資料的約束[J]. 何登發(fā),單帥強,張煜穎,魯人齊,張銳鋒,崔永謙. 中國科學:地球科學. 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]河北容城凸起區(qū)熱儲層新層系——高于莊組熱儲特征研究[J]. 王貴玲,李郡,吳愛民,張薇,胡秋韻. 地球學報. 2018(05)
[9]雄安新區(qū)深部巖溶熱儲探測與高產(chǎn)能地熱井參數(shù)研究[J]. 吳愛民,馬峰,王貴玲,劉金俠,胡秋韻,苗青壯. 地球學報. 2018(05)
[10]河北牛駝鎮(zhèn)與天津地熱田水化學和氫氧同位素特征及其環(huán)境指示意義[J]. 楊吉龍,柳富田,賈志,袁海帆,胥勤勉,胡云壯. 地球學報. 2018(01)
本文編號:3042812
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