地热资源

发布网友 发布时间：2022-04-20 23:49

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热心网友 时间：2023-01-20 00:03

下辽河盆地位于新生代华北裂谷盆地东北部，受正断型深大断裂控制，断裂切入地幔，新生代初期盆地内玄武岩广泛喷发，在盆地不断的沉陷过程中，盆地内沉积了巨厚的海相、河湖相沉积物，有良好的砂质储层和巨厚的泥质岩类盖层，热、储、盖条件完备。盆地内不仅有丰富的石油资源，而且还有储量巨大的地热资源。大量石油勘探资料表明，盆地内大地平均热流值为1.55×41.868mW·m^-2，很多地方地温梯度大于3℃/100m，局部大于5℃/100m，是一个大型地热资源的主要分布区。

一、温度场分布的主控因素

下辽河盆地是一个裂谷型的正断盆地，走向NE，*凸起将盆地分割成东、西两个凹陷，凹陷两侧为一系列的高倾角正断层，呈阶梯状向凹陷中心断落，而NW向和近EW向次级断裂将断块分割成小断块。断垒隆起带、古潜山和斜坡带大地热流值较高，有利于形成地热田，而凹陷中心大地热流值较低。对根据大量油田测井资料编制的温度等值线图分析表明，虽然区内地温随深度增大而增加，但不同地段地热增温率和同一深度上的温度分布却差别很大，温度场分布主要受地质、构造的控制。

1.断层对温度场的控制作用

断层对温度场的控制程度取决于断层性质和规模以及次级断层密度和断层的组合关系。凹陷两侧边界分别为东、西两组NE走向的正断性深大断裂带，断裂深达地幔，自古新世到中新世均有玄武岩间歇性喷发，属继承性新构造活动断裂带，往往构成区内主要的热力通道，地温梯度高值区多沿活动断裂带分布。次级断裂密度和断裂分布形态对温度梯度也有一定的控制作用，区内近EW和NW向次级断裂发育，次级断裂密度较大的断块地温梯度较高。弧形断裂构造由于张开性好，有利于导热通道形成，在弧形段地温梯度值较高。

2.前新生代基岩隆起对温度场的影响

前新生代基岩导热性远比新生代孔隙较多的半固结岩石好得多，有利于深部地幔中的热量向上传导。区内温度较高的区块均位于在前古生代基岩隆起上，分布在凹陷两侧断阶带以及盆地西南部斜坡带的古潜山，深度为1500～2700m。

3.泥岩盖层分布对温度场的控制作用

地温梯度高的地段上部均有很厚的泥质岩层构成的盖层。泥质盖层薄的地区地温梯度较低，如*凸起，虽然为前古生代基岩隆起，且有主干深断裂穿过，但上覆泥质盖层较薄，地温梯度较低。

二、地热田分布规律

1.地热田类型

下辽河盆地热储层主要为沙河街组三角洲相、辫状河相砂层以及部分东营组的砂层。沙河街组砂岩胶结状态不均，不同地段给水能力差异较大，因此，出现两种类型的地热田，胶结好的地段透水性差，不能给出水，成为干热型的热田;而胶结较差的砂岩则能给出水，成为热水型的地热田。下辽河盆地油气资源丰富，地下热水的热储层分为含油热储层和不含油气的热储层，含油热储层是油气的主要开采层，其中的热水虽然温度高，但水质较差，含有各种烃类有机物，处理较难，且成本高;不含油气的热储层水质较好，热水资源基本可以直接使用。

因此，可分为干热田、不含烃类物质的热水型地热田和含大量烃类物质的地热田3种类型。其中不含烃类物质的热水型地热田是当前主要的取用对象，而干热田和含大量烃类物质的地热田则需新型采热技术问世后才能规模化利用。

2.地热田特征及分布规律

下辽河坳陷陆上面积为12400km²，由于油气资源丰富，全区基本纳入辽河油田勘探范围。辽河油田利用丰富的石油勘探资料和油井测温数据，分别对各个采油厂区的地热资源进行了分析和勘察。分析结果表明:热水型地热田分布面积约占坳陷陆上面积的9%左右，总面积在1000km²以上;地热田主要分布在东部凹陷和西部凹陷两侧断阶带、斜坡带，大体以断块为基本单元;活动的张性主干深断裂是主要导热通道;地热田常位于主干断裂的弧形转折端或位于主干断裂与次级断裂交汇处;前古生代基岩隆起断块和古潜山多有地热田分布。

3.热水的水化学特征

区内热水绝大部分为HCO₃-Na型水，矿化度随深度增加而增大，可从1g/L增大至19.17g/L以上。含油热储层与不含油热储层的水化学成分差异较大。

含油热储层:热水矿化度通常大于3g/L，属HCO₃-Na型水，水中石油类可溶性烃类物质、铁、锰、氨氮、化学耗氧量超标，不能直接利用，且水处理技术复杂，费用高。

不含油的热储层:矿化度为1～2g/L，水化学类型为HCO₃-Na型，化学耗氧量为2.79mg/L，除Fe³⁺含量为3.20mg/L，超过饮用水标准外，其余成分均符合饮用水标准，可直接利用。例如沈采501号井，井深2400米，揭露到沙河街组三段，初见水位高于地表，初抽水量为2000m³/d，为HCO₃-Na型水，浊度4.53，色度小于0.5，pH值为7.76，总硬度为10.01mg/L(以CaCO₃计)，Fe²⁺含量为0.67mg/L，氨氮(以氮计)为0.48mg/L，矿化度为0.7g/L，除Fe²⁺超标外，其余成分均符合饮用水标准。

三、地热资源

目前对基本涵盖盆地陆上部分9个片区的地热资源初步的调查表明，盆地内地热资源丰富，仅茨榆坨、欢喜岭和曙光3个调查区段18km²范围内就查明面积大于10km²的地热田10个，总面积达604.6km²;总热储资源量为183670.9×10¹⁴J，相当于标准煤77652.3×10⁴t，可开采资源量440.7×10¹⁴J，相当于标准煤18077.128×10⁴t。其中热水总体积为1417.6×10⁸m³，热水的热储量为37075.9×10¹⁴J，相当于标准煤143.3×10⁴t。