獻縣地熱資源開發利用現狀與問題探討

齊俊啟

（河北省煤田地質局水文地質隊，河北 邯鄲 056000）

獻縣地熱資源豐富，具有面積廣、儲量大、埋藏淺、溫度高、水質優五大特點，是全國中低溫地熱資源綜合開發利用示范區[1-3]。但由于不合理的開發及利用，獻縣出現了地熱資源勘查程度低、利用效率低、可持續性差等問題。為解決這些問題，實現地熱資源綠色、安全、經濟、高效、可持續利用，本文在資料收集、地熱地質調查、綜合分析研究的基礎上，針對地熱資源開發利用中存在的問題提出了對應的解決方案。

1 地質背景

獻縣跨兩個Ⅲ級構造單元，即位于獻縣東部的滄縣臺拱區和位于獻縣西部的冀中臺陷區。區內共有4個Ⅳ級構造單元，受區內深大斷裂影響，區內構造格局呈北東及北北東向展布[1]。構造分區如圖1所示。

圖1 獻縣大地構造分區

2 地熱資源分布特征

2.1 熱儲發育特征

縣域內共發育五套熱儲，根據熱儲物性差異可劃分為新近系孔隙熱儲（明化鎮組和館陶組）和基巖巖溶裂隙熱儲（中元古界長城系、中元古界薊縣系霧迷山組、古生界寒武-奧陶系）[2-3]。

目前，縣域內主要利用熱儲為明化鎮組孔隙型熱儲與薊縣系巖溶裂隙熱儲，其中新生界明化鎮組熱儲及中元古界基巖熱儲為區域性熱儲，全區均有分布；館陶組熱儲僅在獻縣斷裂以西即冀中臺陷構造單元內發育；古生界寒武-奧陶系熱儲主要分布在獻縣東部。

2.2 地溫場特征

通過對區域地熱地質條件和地溫分布規律的分析，人們發現，區域地質構造特征（Ⅳ級構造單元）是控制獻縣地溫場分布的主要因素[4]。如圖2所示，區內地溫梯度高值區主要分布在獻縣城區一帶，與獻縣斷凸構造位置相對應，呈NE向條帶狀分布，地溫梯度值在3.0～4.5℃/100 m；低值區主要分布在獻縣西部冀中臺陷Ⅲ級構造單元和東北部，其中獻縣西部地區地溫梯度值在1.8～2.5℃/100 m，東北部地區地溫梯度值在2.5～3.0℃/100 m。

圖2 獻縣1 500 m埋深地溫等值線圖

3 地熱資源開發利用現狀

據調查，獻縣對地熱資源的利用始于1997年（獻熱1井），目前縣域內共有地熱井57眼，其中：主城區內共有地熱井26眼，包括薊縣系基巖地熱井22眼，新近系明化鎮組孔隙型地熱井4眼。其他鄉鎮薊縣系巖溶裂隙型基巖地熱井5眼；新近系孔隙型地熱井共26眼，其中明化鎮組孔隙型地熱井24眼，開發利用館陶組熱儲的地熱井2眼。目前，獻縣地熱水年總開采量為1 098.11×104m3，地熱資源開發利用方式以供暖為主，并開展了地熱資源發電、供暖梯級利用科學研究與試驗工作[5]，詳情如圖3 所示。

4 地熱資源開發利用中存在的主要問題

4.1 勘查程度低，資源配置不合理

獻縣由于資金投入不足，地熱勘查程度偏低，地熱資源儲量精度偏低。此外，地熱開發利用缺乏集約化的規劃指導，地熱開發多以單井獨戶的方式進行，這給地熱資源的合理調配帶來了一定的限制，導致資源配置的不合理。

4.2 開采區位、層位相對集中

縣域內基巖地熱井分布不均。基巖地熱井主要集中于縣城區域，且開采熱儲層主要為中元古界薊縣系熱儲，開采區位、層位相對集中，導致城區基巖熱儲水位下降速率達5 m/a。

4.3 資源利用率低，資源浪費嚴重

地熱資源利用率低、利用方式深度不夠，中溫熱水沒有充分利用，獻縣縣域內已開發多數地熱井開發利用方式僅為供暖，而且僅進行一次供暖，不加循環就直接回灌或排放，資源浪費比較嚴重。

5 結論

本文分別介紹了河北省獻縣的地質背景、地熱資源賦存分布特征以及地熱資源的開發利用現狀，最終提出以下建議。

一是加強地熱資源勘查、評價工作，加大地熱勘查資金的投入，提升縣域地熱資源的勘查工作程度，查清地熱資源概況，合理引導地熱資源開發利用市場。二是限制地熱水開采總量。根據地熱資源允許開采量，參考地熱供暖面積需求，科學調控年度開采總量，合理設置生產井的空間布局及數量，將熱儲靜水位下降速率控制在3 m/a以下，以保證地熱資源的可持續利用。三是推廣新技術，提高地熱資源利用率。要對獻縣地熱資源開展地熱梯級利用研究，擴大地熱資源的開發利用范圍，自高溫至低溫逐級利用，實現地熱資源高效利用，最大化提高地熱資源開發利用的經濟性，加強回灌技術的研究工作，保障地熱資源可持續利用。四是科學完善統一管理模式。建議完善地熱資源統一開發利用回灌管理模式，做到地熱資源的有序開發和可持續利用，最大限度地發揮地熱資源的經濟價值。