1、清河北地区地热成井可行性分析摘 要本文通过对工作区导水、控热构造、盖层、热储层、地温场等地热地质特征的分析，确定了地热钻井位置，并对地热井出水量及出水温度的预测，为在该区施工地地热井提供了可信度较高的地热地质依据。 关键词地热地质特征 导水 控热构造 盖层 热储层 地温场 地热井 预测 中图分类号：P314 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0289-01 2011 年 8 月-2012 年 8 月我队在铁岭市清河区北约 60km2 范围进行了地热普查工作，本次工作主要任务是运用地球物理勘探新技术新方法，初步查明铁岭市清河区北地区的地质构造条件，找出地热地质靶区，分
2、析地热的生成条件，为在该区施工地热井提供了充分的地热地质依据。 一、工作区地热地质特征 1.1 导水、控热构造特征 可控源反演电阻率断面推断的 F1、F2、F3、 F4 四条北东向断裂，倾向西北，倾角较陡（70-85） ，地表无出露，为隐伏性断裂，其影响深度均大于 2000 m，应为本区导水控热构造。 1.2 基地起伏形态的推断 由地磁异常和可控源反演电阻率断面图推测的地质剖面综合分析，盆地走向北东，盆地具有北浅南深的特点，测区南部、西部有地下热储存在远景。地磁异常显示测区南部、西部为相对的低磁异常，反映有磁性的火成岩或火山岩埋藏相对较深。由 CSAMT 法反演电阻率分析，在测区西南部，存在较
3、厚的低阻地层，厚度约 800-1200m，推测可能为白垩系，该地层为地下热储的良好盖层，使得地下温度得到较好的保存。另外该区段内构造相对比较发育，为地下热储提供了一定的储存空间和补给通道，是本普查区寻找热储的远景区域。 1.3 盖层特征 普查区第四系覆盖很薄，盖层以中生代白垩系泉头组泥岩、砂砾岩为主，其下为一套陆相沉积的侏罗系英树沟组页岩、粉砂岩，深度在800-1600m 左右，其热导率低，具有较好的保温效果。 1.4 热储层特征 本区深部地层主要为火成岩或花岗岩，其储水能力较差，不能形成层状热储。但工作区位于郯庐断裂带附近，构造以断裂为主，主要为北东向压扭性断裂。本次勘查工作圈定了北东向 4
4、 条断裂构造，分析认为有可能形成带状断裂构造热储。 1.5 地温场特征 从地热增温梯度看，2003 年在清河水库西侧施工的 890m 地热勘查井测井资料，400m 以下平均每百米增温 1.96，790890m 每百米达到3.2，表明随着深度增加，地热增温梯度也在增加。本地区地热增温梯度平均为 2.77/100m。 1.6 地下热水循环特征 由地磁异常和可控源反演电阻率断面图综合分析，认为测区南部、西部有地下热储存在远景。地磁异常显示测区南部、西部为相对的低磁异常，反映有磁性的火成岩或火山岩埋藏相对较深。由 CSAMT 法反演电阻率分析，在测区西南部，存在较厚的低阻地层，厚度约 900m，推测可
5、能为白垩系，该地层为地下热储的良好盖层，使得地下温度得到较好的保存。另外该区段内构造相对比较发育，为地下热储提供了一定的储存空间和补给通道，是本普查区寻找热储的远景区域。 综上所述，说明本区地热异常存在，地热水水质达到理疗热矿泉水标准。地热（温泉）水的三要素（热、矿、水）已具备二要素。本次寻找地热的重点是在找水上下功夫，只要能寻找到富水断裂构造，在清河地区打出有利用价值的地热（温泉）水还是有希望的。 二、工作区地热钻井位置确定 地热钻井位置确定的原则： 1、选在断裂破碎带附近，在热储层中可能揭露破碎带。 2、有一定厚度的盖层。 3、尽量选择侵入岩体及火山岩埋深相对较深的位置。 4、满足以上三条
6、后参考 CYT 法测点探测曲线中储水层较多的位置。 从 CYT 法各测点探测曲线图中看出，储水层深度多集中在10002000m 范围内，现对各点储水层进行统计见表 7。从表 7 中可以看出，1000m2000m 以下含水层较好的点位分别为：KY13-338#（7 层，31m 厚） 、KY13-342#（7 层，32m 厚） 、KY19-292#（7 层，30m） 、KY19-448#（7 层，30m 厚） 、KY25-328#（7 层，33m 厚） 。 1#井位选在大地电场岩性探测 KY13-338 点，即 CSAMT 剖面 130 线334 点，该处 F3 断裂音频大地电磁测深深部为低阻带（
7、F3 断裂） ，且为磁法勘探低磁异常区，推测 1800-1900m 可揭露 F3 断裂，CYT 探测显示该点 1000m 以下具有 5 层含水层，累计含水层厚度在 25m 左右。建议设计井深 2000m。 2#井位选在大地电场岩性探测 KY19-230 点，即 CSAMT 剖面 190 线230 点。该点处于可控源音频大地电磁测深圈定的 F4 断裂带附近，推测1600-1800m 可揭露 F4 断裂，且为磁法勘探低磁异常区。CYT 探测显示该点 1000m 以下具有 5 层含水层，累计含水层厚度在 24m 左右。建议设计井深 2000m。 三、出水量及出水温度的预测 根据储水层岩性和 CYT
8、法研究对比分析后，推测这二处探井日出水量在 100200m3 左右。 根据铁清热 ZK1 井测温资料，该井在 1000m 处的温度为 48.0，地热增温率为 1.88-2.77/100m。本次确定的 2 处探井按照此增温率计算，在 2000m 处井底温度能达到 66.8-75左右。考虑出水量可能性较小及成井工艺及出水温度损失，预测出水温度 40左右。 综合普查区地质、地球物理条件，地热资源基本具备了热储、盖层和导水构造条件，但由于区内储热层岩性条件制约，地热水资源量十分有限，如进行钻探，投资风险较大，应采取谨慎和科学的态度。 参考文献 1 郭奎智等辽宁省铁岭市清河区北地热普查报告辽宁省第九地质大队，2013 年.
