霸州市兩套熱儲(chǔ)評(píng)價(jià)及開發(fā)建議

王茜 王俞文

摘 要：通過對(duì)霸州市市區(qū)熱儲(chǔ)的劃分，闡述了2個(gè)熱儲(chǔ)層的分布特征、開發(fā)利用現(xiàn)狀，提出地?zé)衢_發(fā)利用及建議。

關(guān)鍵詞：熱儲(chǔ)層;分布;開發(fā);建議

地?zé)豳Y源是具有巨大開發(fā)利用價(jià)值的可再生清潔能源，河北省是地?zé)豳Y源大省，尤其是河北平原區(qū)發(fā)現(xiàn)了豐富的中低溫地?zé)豳Y源，霸州市位于京、津、冀經(jīng)濟(jì)圈和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通便利，具有廣闊的開發(fā)利用前景[1]。河北省霸州市隸屬于河北省廊坊市，屬于“2+26”城市，清潔能源供暖勢(shì)在必行。

1 霸州市地?zé)岣攀?/p>

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

霸州市位于冀中坳陷霸縣凹陷內(nèi)，其北依燕山隆起，南抵邢衡隆起，西臨太行山隆起，東至滄縣隆起，呈北東—南西走向（如圖）。根據(jù)該區(qū)域內(nèi)已鉆地?zé)峋Y料揭示，在太古宇變質(zhì)巖系結(jié)晶基底之上，沉積了元古宙、古生代、中生代和新生代地層。霸縣凹陷北部館陶組未沉積，為新近系明化鎮(zhèn)組直接與古近系地層直接接觸，基巖為石炭二疊系。

根據(jù)基底起伏及斷層的展布特點(diǎn)，霸州市屬于雄縣地?zé)崽锏責(zé)幔責(zé)崴Y源具雙層熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，上部為新生界松散巖類孔隙型熱儲(chǔ)，包括新近系明化鎮(zhèn)組、館陶組、古近系沙河街組;下部為基巖裂隙巖溶熱儲(chǔ)層，包括寒武-奧陶系和薊縣系。

1.2 地溫場(chǎng)

冀中坳陷現(xiàn)今大地?zé)崃鹘橛?8.7～79.7mW/m2，平均值為31.6℃/km[2]，根據(jù)鉆井測(cè)溫曲線及調(diào)研報(bào)告[3]計(jì)算得出霸州地區(qū)蓋層（0～1400m）熱傳遞以傳導(dǎo)為主，新生界地溫梯度約2.2-3.0℃/100m，薊縣系熱儲(chǔ)平均地溫梯度2.7℃/100m。（以霸州6井為例，井口水溫73℃，取水層段1900-2550m，當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?1.5℃，利用地溫梯度計(jì)算公式，得出本區(qū)地溫梯度為2.78℃/100m）。

注：ΔtΔh=t-t0d-h;

其中ΔtΔh為地溫梯度，t為井口水溫，t0為常溫層溫度，取當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁兀琩為熱儲(chǔ)埋藏深度，h為常溫帶埋藏深度，一般取20m。

通過對(duì)水文、水化學(xué)等地球化學(xué)資料分析，周瑞良[4]認(rèn)為霸州地區(qū)深部地下水主要來自太行山山脈及燕山山脈。在熱對(duì)流和深部的熱水混入的情況下，凸起區(qū)埋深淺的部位地下水與凹陷區(qū)埋藏較深地下水的溫度逐漸趨于一致，因此提高了凸起部位熱儲(chǔ)層的溫度，形成相對(duì)高地溫或熱異常[5]。

1.3 霸州市市區(qū)資源分布

根據(jù)實(shí)鉆資料顯示，霸州市市區(qū)內(nèi)北部有一斷層穿過，北部館陶組未沉積，熱儲(chǔ)類型為薊縣系霧迷山組，其孔隙空間大，熱導(dǎo)率高，有利于儲(chǔ)存熱流體及熱傳導(dǎo)，頂面埋深2200-2800m;南部基巖埋藏較深，新近系明化鎮(zhèn)組及館陶組為主要熱儲(chǔ)層，其中館陶組底面埋深2000-2900m。

2 開發(fā)現(xiàn)狀及建議

2.1 開發(fā)利用現(xiàn)狀及問題

霸州市地?zé)豳Y源潛力巨大，目前已經(jīng)較為開發(fā)，主要用于建筑供暖及洗浴。但是該地區(qū)由于早期地?zé)衢_發(fā)較早，私人井較多，開發(fā)混亂，早期的地?zé)峋捎诠に噯栴}，可能存在地?zé)峋啃〉葐栴}。目前，根據(jù)搜集到資料顯示，霸州市地?zé)峋?1口（包括私人地?zé)峋h城北部東西向斷裂北部主要開采深部薊縣系霧迷山組熱儲(chǔ)，水溫超過100℃，水量大于100m3，南部主要是開采新近系明化鎮(zhèn)組，館陶組熱儲(chǔ)，砂巖熱儲(chǔ)水溫50℃～75℃，水量60-100m3。

2.2 開發(fā)建議

在今后的開發(fā)中，采用兩套熱儲(chǔ)共同開發(fā)，北部地區(qū)采用灰?guī)r熱儲(chǔ);南部地區(qū)采用新近系明化鎮(zhèn)組與館陶組砂巖熱儲(chǔ)混采，以確保水量。由于該地區(qū)水溫高，水量大，可以采用“梯級(jí)綜合利用”，具體包括以下幾個(gè)方面：①地?zé)峁┡ú捎弥苯庸┡绞剑＂谙丛”＝　＂鄯N植、養(yǎng)殖。④余熱供暖。

3 結(jié)論

（1）霸州市地?zé)豳Y源豐富，處在雄縣地?zé)崽镏校販靥荻?.2-3.0℃/100m，屬于中低溫地?zé)崽铮饕獰醿?chǔ)包括新近系明化鎮(zhèn)組、館陶組，薊縣系霧迷山組。

（2）地下熱水補(bǔ)給主要來自太行山山脈及燕山山脈，該地區(qū)地?zé)崴畬儆趬A性水。

（3）霸州市砂巖熱儲(chǔ)水質(zhì)好，適宜作為洗浴理療用水、供暖，用途較為廣泛，今后開發(fā)中本著合理開發(fā)、綜合利用、保障持續(xù)發(fā)展的原則，嚴(yán)格新開發(fā)井的審批手續(xù)，對(duì)井網(wǎng)采灌量和井距進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（4）該地區(qū)熱儲(chǔ)由于埋藏深，水溫高，可進(jìn)行余熱梯級(jí)綜合利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張德忠，劉志剛，盧紅柳.河北地?zé)醄M].北京：地質(zhì)出版社，2013.8：191-195.

[2]常健，邱楠生.渤海灣盆地冀中坳陷現(xiàn)今地?zé)崽卣鱗J].地球物理學(xué)報(bào)，2016，59（3）：1003-1016.

[3]馬云青，徐敏，楊彪.河北省廊坊市地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)[R].河北廊坊：河北省地質(zhì)測(cè)繪院，2014.

[4]周瑞良.華北平原北部深層地下水活動(dòng)及其對(duì)地溫場(chǎng)的影響[J].中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院562綜合大隊(duì)集刊，1987，6（2）：17-35.

[5]張以明，常健.冀中坳陷霸縣地區(qū)現(xiàn)今溫壓場(chǎng)及其與地?zé)豳Y源的關(guān)系[J].天然氣工業(yè)，2017.10，37（10）：118-126.

作者簡(jiǎn)介：王茜（1990-），女，漢族，河南鄭州人，碩士，助理工程師，研究方向：油氣田開發(fā)的地球信息技術(shù)。