河北省沧州市地热资源调查报告

河北省沧州市地热资源调查报告沧州市地下蕴藏着丰富的地热资源，近年来沧州人民开发地热资源的热情非常高涨，并形成一定规模，开发利用地热井已达60多眼，但也存在着对地热地质条件研究不深，资源底数不清，开发利用粗放，效益低下等问题，为使这一宝贵资源的开发更加合理，更好地为沧州经济的发展服务，河北省地勘局第四水文工程地质大队向河北省国土资源厅申请立项开展“河北省沧州市地热资源调查评价”工作。“河北省沧州市地热资源调查评价”项目于2003年4月开始，开展了资料收集、外业调查、综合研究和报告编制工作，历时一年多，共完成井温调查(深机井)300眼，控制面积14056km2；地热井开发利用现状调查60眼；地热井产能试验2眼；地热井动态监测6眼；大地电磁测深(MT)63点；地热流体样品测试分析6件。此外还收集了大量的石油勘探、地质构造等资料，其中，70眼石油勘探孔资料和40份相关成果资料，这些资料为报告编制奠定了坚实的基础；报告简要论述了沧州市各时代地层、岩浆岩及地质构造特征；总结分析了工作区地球物理特征，包括重力场、电场、磁场和地温场特征，尤其是通过本次实测资料编制了工作区新生界地温梯度等值线图；详细阐述了各个热储层的水文地质特征，编制了沧州市基岩顶面构造图、馆陶组底界构造图、明化镇组底界构造图；对地热田类型和形成机理进行了分析，对地热水的水文地球化学特征、动态变化特征进行了较详细论述。在确定地热地质模型的基础上，报告采取热储法对3000米以浅各热储层地热资源量、可采地热资源量、有效利用地热资源量以及热水资源量、可采热水量等进行了计算，采用的计算参数基本合理，计算方法基本正确，计算结果可靠。同时，对地热水质量(包括生活饮用水、饮用天然矿泉水、医疗矿泉水、养殖业用水、农业灌溉用水)进行了评价，还对地热水的腐蚀性、结垢进行了评价。除上述区域地热资源评价外，报告还对地热地质条件较好、研究程度较高的沧州市区、献县、黄骅等地热田的地热资源进行了评价。地热资源的评价结果为沧州市地热资源管理及制定规划提供了重要依据。报告还对沧州市地热资源的开采技术条件进行了分析；针对地热资源特点提出了地热资源开发利用与保护等方面的建议，具有一定的参考价值。项目取得的主要成果：（1）查明了沧州地区的地层层序、时代和区域构造单元，基本查清了上第三系热储的埋藏条件、地温场特征、热储岩性、厚度、富水性能和分布发育规律，对3000m以浅上第三系和寒武一奥陶系及上元古界蓟县系雾迷山组地热资源和热水资源及其开发利用价值进行了综合评价。（2）该报告在确定地热地质模型的基础上，采用热储法对3000m以浅各热储层地热资源量进行了计算；对地热水质量进行了评价；对地热地质条件较好、研究程度较高的沧州市区、献县、黄骅等热田的地热资源进行了评价。（3）报告对沧州市地热资源的开采技术条件进行了分析，针对地热资源特点提出了地热资源开发利用与保护等方面的建议，是目前对整个沧州地区首次进行的地热综合评价报告，提高了整个沧州市地热综合研究水平，具有一定的参考价值。（4）在已形成规模开发的地热田，建立动态监测网络，为沧州市地热资源勘查、开发利用、编制地热资源勘查、开发利用规划提供重要参考依据。地热地球物理勘探（geothermalgeophysicalexploration）是以地热资源勘查为目的的地球物理勘查方法的统称。地热资源的分布受地质构造控制。因此利用地球物理方法寻找控制地下热源的构造，具有重要意义。另一方面，地热造成的局部温度异常，以及温度变化引起岩石某些物理性质的改变，如岩石电阻率的变化等，也为地热地球物理勘查提供了重要的物理前提。在地热勘查中常用的方法有地温测量、重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘探和温度测井等。地热预查根据区域和深部的综合地球物理资料，对大区域的地热资源远景进行评价，对地热资源开发的长期规划提供依据。预查阶段采用卫星遥感图像、区域航磁和重力资料、大地电磁频率测深和地震测深大剖面、天然地震记录和区域地热流资料，进行综合研究分析。板块边界地带具有形成地热资源最有利的地质条件。这种构造在卫星遥感图像、区域航磁和重力图上都有明显反映。高热流值、地壳内的低电阻率和低波速是这种构造的重要特征。如冰岛、日本、新西兰等国和中国的台湾、西藏等地区都属于这种类型。中国东南沿海福建和广东等省的卫星遥感图像上，出现巨大的环形影像和长达数百公里的线形影像，反映了深部热源体和较深的断裂的存在。重力和地震测深大剖面资料表明地壳厚度向东南方向逐渐变薄。这些资料都反映了东南沿海良好的地热远景。油气盆地的区域地温梯度和重力、地震资料能提供盆地的地热远景。地热普查在区域评价的基础上，按不同地热地质特征，采用恰当的方法进行调查，为进一步勘探地热田提供靶区。温泉是地热田的露头标志。通常是在温泉的周围用直流电法、自然电场法、不同深度的地温测量和地球化学的元素分析法进行普查。民用井水水温调查和各种钻井井温资料的收集是普查隐伏地热异常的有效而成本低的方法。在山区，温泉和隐伏的热水排泄点往往出现在两组以上断裂的交汇处。因此,在普查山区隐伏地热田,可首先选择经济上需要,地质上有远景的地区，采用1:10000至1:50000比例尺的航空像片进行局部断裂构造分析。在解释的断裂构造交汇区的沟谷中，采用电法、地球化学方法和30米浅井地温控制剖面测量，在此基础上提出是否需要进行钻探，以及关于具体井位的建议。在覆盖层较厚，面积较大的平原盆地，要开展成图比例尺为1:50000至1:100000的局部重力测量，选择重力高异常区、重力梯度带或梯度带的交汇区，以此提供试验性普查钻井井位。油气田或煤田的地热梯度异常区也可以作为中低温地热田勘探目标。地热勘探采用综合物探方法详细勘查热田构造和储热层构造，为开发地热田提供依据。在勘探阶段所采用的物探方法，必须充分依据地热田的地形、地质和地球物理条件加以恰当选择。各地区有各自的特点。在中国西藏羊八井地区，采用电测深面积测量，在电测深视电阻率极小值平面图上，以30欧·米等值线圈定地热田边界（如图）。京、津地区则采用重力详查，提供隆起区和与地热异常相吻合的重力梯度带，圈定隐伏热田范围。在福建省福州市，热水沿花岗岩中伟晶岩脉的裂隙上升。福州市因此采用大比例尺地面磁测，查明低磁性伟晶岩分布方向和位置,划定热水断裂带,以此提供了总体开发依据。为查明勘探阶段地热田的资源背景，还可采用大地电流和大地电磁频率测深和人工地震及微地震观测，以了解详细的热田构造。对全部钻井作稳态井温和井温梯度测量，编制热田温度场资料，都是地热田开发设计时所必须的。地热开发测井工作对地热开发具有重要意义。查明热水（汽）井的井温、井压、岩石裂隙、渗透率、矿化度、流量以及钻井状况等，都需要采用综合测井方法。地热田开发过程中需要进行各种地球物理监测工作。高精度重力测量可以用来监测热水开发后的质量亏损；微震台网可用来监测开发热水所诱发的微震活动；定期的井温和井压测量结果可用来编制热田物理模型；热水矿化度和地球化学监测资料，可用来编制热田地球化学模型。这些资料是反映热田开发状况和提供热田开发寿命预测的依据。中国地热中国地热田分布很广，地质和地球物理条件复杂。地热田的普查和勘探需针对具体条件选用恰当的方法和程序。根据中国地形、地质和地球物理特征，按物探工作要求地热田可分为4个类型：①火山岩型,如台湾和滇藏地区；②中生代花岗岩型，如东南沿海和辽东半岛;③盆地和古潜山型,如松辽、华北、柴达木、江汉地区；④灰岩山型，如川、黔等省。能源是辽宁新型产业基地的重要支撑。以科学发展观为指导，为辽宁新型产业基地寻找新的补充能源已成为基地规划与建设的当务之急。地热是一种十分重要，并且潜力巨大的供给能源。当前，我国地热资源的勘查、开发正处在建国以来的第三次高潮。在本次会议前，我曾专程前往部门大力倡导地热资源，且会效益、环境效益显著的天津、北等地进行了考察。在此基础上，结合辽宁实际，特提出我省地热资源勘查、开发的几点意见。一、地热是当今世界最具潜力的新型替代能源地热以其洁净、无污染、可循环、可再生的鲜明特色与优势，被广泛地应用于发电、取暖、制冷、养殖、种植、医疗、洗浴、旅等领域。地热资源利用通常被分为深层地热与浅层地热两种类型。所谓深层地热利用，即通过勘查与钻井技术，将一般储存于地表千米以下、度25℃以上的地下热水提取到地表，为人类生产与生活所用。目前，利用地热发电的国家有21个，美国和日本的地热发电量都占本国电力的三分之一以上。在我国，天津市地热供暖面积已占全市建筑面积的10％以上，而且呈现继续增长的势头。所谓浅层地热利用，即是通过地源热泵技术，对储存于地表200米以浅、15℃左右（度略高于当地平均气3-5℃）的地下水中的热能进行转换，为建筑物进行供暖和制冷。这项技术已成为当今世界发展最快的可再生能源利用技术之一，在过去的10年里，大约30个国家的平均增长速度达到10％以上。在我国，北浅层地热供暖面积已达1000万平方米以上，在“十一五”中后期还将新增3000万平方米。二、辽宁省地热资源勘查开发前景广阔辽宁的地热资源十分丰富。国土部门资料展示，辽宁地热资源的储量相当于100亿吨以上标准煤。全省现有地热田（点）66处，其中25-60℃的51处，60-90℃的13处，大于90℃的2处；已初具开发规模的有10余处。从地质学的角度分析，辽宁的中新生代盆地地热储量丰富。全省共有中新生代盆地84个，其中辽西地区28处，辽东地区45处，中部地区11处。地热资源勘查、开发、利用前景广阔。近年来，深层地热的勘查在大连、沈阳、阜新、盘等地陆续展开。其中，在大连地区的勘查深度已达3000米以上。“十一五”前期，沈阳地区无论是深层地热，还是浅层地热的勘查、开发均取得重要进展。沈北新区深层地热资源勘查取得重大突破。辽宁地勘局所属的物测院，利用国内最先进的地球物理勘探装备，在沈北新区120平方公里的范围内圈出了地热异常区。并于2006年8月施工成一口深度2116米、井口水63.5℃、日出水量1200立方米的地热井。这是继天津、北、西安之后，我国特大城市深层地热资源勘查的又一新的重大发现。为今后该地区规模化开发利用地热资源提供了良好的技术示范。对正在规划与新建的沈北新区有着重要的能源导向意义。沈阳地区浅层地热开发的新技术正在积极推广。沈阳自1997年开始应用地源热泵技术，到2006年供热面积已近300万平方米。并被列为国家发改委地源热泵技术推广的首批试点城市。三、辽宁地热资源勘查开发进程中存在的问题1.缺少系统的地质资料。我省地热资源勘查评价的总体程度不高。由于缺少系统的地热资源勘查评价，深层地热开发带有较大的盲动性，成井率较低，造成了许多不必要的经济损失；浅层地热开发对大中城市的地质环境影响也缺乏必要的研究。2.没有形成统一的规划。对地下热水进行阶梯式的循环利用是地热资源开发利用的基本要求。由于缺少规划，深层地热利用不充分；浅层地热利用较粗放，不同深度地热利用缺乏协调与集成，造成地热能源的较大浪费。3.与建设规划缺乏互动。地热资源是城市建筑与产业基地能源供给的重要形式。长期以来，在建设规划的制定中没有充分考虑地热资源开发的潜力，致使我省的优势地热资源没有得到充分的利用。4.管理体制尚没有理顺。目前，我省的地热资源管理出多门，各级城建、水利、地矿、卫生部门，以及乡镇多层面、多角度参与，没有形成统一的管理标准。局部地区超强度开采，资源与环境受到一定程度的影响。四、对辽宁地热资源勘查开发的几点建议1.加强地热资源基础性与公益性勘查研究工作。应主要抓好三个方面的工作。一是对全省及大中型中新生代盆地进行系统的地热调查与远景论证。二是重点开展沈阳、州两个城市的深层地热勘查工作。沈北盆地地热资源远景较好，初步勘查表明该地区地热埋藏深度1500—3000米，度40—60℃，单井热水量为1000-2000立方米/日。如能查清地热埋藏条件、赋存规律，对规模化开发沈北新区地热资源意义重大。沈阳大屯凹陷地热资源也具有较好的远景。该地区位于沈阳市区西部30公里，盆地面积1000平方公里。初步勘查表明，埋藏深度25