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有关霸州市两套热储开发利用的研究

2020-06-05 443 上传者：管理员

摘要：通过对霸州市市区热储的划分，阐述了2个热储层的分布特征、开发利用现状，提出地热开发利用及建议。

关键词：
分布
建议
开发
热储层
能源资源
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1、霸州市地热概述

1.1区域地质背景

霸州市位于冀中坳陷霸县凹陷内，其北依燕山隆起，南抵邢衡隆起，西临太行山隆起，东至沧县隆起，呈北东—南西走向(如图)。根据该区域内已钻地热井资料揭示，在太古宇变质岩系结晶基底之上，沉积了元古宙、古生代、中生代和新生代地层。霸县凹陷北部馆陶组未沉积，为新近系明化镇组直接与古近系地层直接接触，基岩为石炭二叠系。

霸县区域构造图

根据基底起伏及断层的展布特点，霸州市属于雄县地热田地热，地热水资源具双层热储结构，上部为新生界松散岩类孔隙型热储，包括新近系明化镇组、馆陶组、古近系沙河街组;下部为基岩裂隙岩溶热储层，包括寒武-奥陶系和蓟县系。

1.2地温场

冀中坳陷现今大地热流介于48.7～79.7mW/m2，平均值为31.6℃/km[2]，根据钻井测温曲线及调研报告[3]计算得出霸州地区盖层(0～1400m)热传递以传导为主，新生界地温梯度约2.2-3.0℃/100m，蓟县系热储平均地温梯度2.7℃/100m。(以霸州6井为例，井口水温73℃，取水层段1900-2550m，当地平均气温11.5℃，利用地温梯度计算公式，得出本区地温梯度为2.78℃/100m)。

其中为地温梯度，t为井口水温，t0为常温层温度，取当地平均气温，d为热储埋藏深度，h为常温带埋藏深度，一般取20m。

通过对水文、水化学等地球化学资料分析，周瑞良[4]认为霸州地区深部地下水主要来自太行山山脉及燕山山脉。在热对流和深部的热水混入的情况下，凸起区埋深浅的部位地下水与凹陷区埋藏较深地下水的温度逐渐趋于一致，因此提高了凸起部位热储层的温度，形成相对高地温或热异常[5]。

1.3霸州市市区资源分布

根据实钻资料显示，霸州市市区内北部有一断层穿过，北部馆陶组未沉积，热储类型为蓟县系雾迷山组，其孔隙空间大，热导率高，有利于储存热流体及热传导，顶面埋深2200-2800m;南部基岩埋藏较深，新近系明化镇组及馆陶组为主要热储层，其中馆陶组底面埋深2000-2900m。

2、开发现状及建议

2.1开发利用现状及问题

霸州市地热资源潜力巨大，目前已经较为开发，主要用于建筑供暖及洗浴。但是该地区由于早期地热开发较早，私人井较多，开发混乱，早期的地热井由于工艺问题，可能存在地热井水量小等问题。目前，根据搜集到资料显示，霸州市地热井共21口(包括私人地热井)，县城北部东西向断裂北部主要开采深部蓟县系雾迷山组热储，水温超过100℃，水量大于100m3，南部主要是开采新近系明化镇组，馆陶组热储，砂岩热储水温50℃～75℃，水量60-100m3。

2.2开发建议

在今后的开发中，采用两套热储共同开发，北部地区采用灰岩热储;南部地区采用新近系明化镇组与馆陶组砂岩热储混采，以确保水量。由于该地区水温高，水量大，可以采用“梯级综合利用”，具体包括以下几个方面:(1)地热供暖(采用直接供暖方式)。(2)洗浴保健。(3)种植、养殖。(4)余热供暖。

3、结论

(1)霸州市地热资源丰富，处在雄县地热田中，地温梯度2.2-3.0℃/100m，属于中低温地热田，主要热储包括新近系明化镇组、馆陶组，蓟县系雾迷山组。

(2)地下热水补给主要来自太行山山脉及燕山山脉，该地区地热水属于碱性水。

(3)霸州市砂岩热储水质好，适宜作为洗浴理疗用水、供暖，用途较为广泛，今后开发中本着合理开发、综合利用、保障持续发展的原则，严格新开发井的审批手续，对井网采灌量和井距进行严格控制。

(4)该地区热储由于埋藏深，水温高，可进行余热梯级综合利用。

参考文献：

[1]张德忠,刘志刚,卢红柳.河北地热[M].北京:地质出版社,2013.8:191-195.

[2]常健,邱楠生.渤海湾盆地冀中坳陷现今地热特征[J].地球物理学报,2016,59(3):1003-1016.

[3]马云青,徐敏,杨彪.河北省廊坊市地热资源评价[R].河北廊坊:河北省地质测绘院,2014.

[4]周瑞良.华北平原北部深层地下水活动及其对地温场的影响[J].中国地质科学院562综合大队集刊,1987,6(2):17-35.