西安市高陵区地热资源特征与成井工艺研究_肖明君.pdf
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1、:西西安安市市高高陵陵区区地地热热资资源源特特征征与与成成井井工工艺艺研研究究肖明君,高亮,赵岩,刘现川,焦丁,宋玺权,张星(河北省煤田地质局第二地质队 河北省干热岩研究中心,河北 邢台)摘要西安市高陵区地热资源丰富,主要发育碎屑岩类孔隙型地热资源。本文基于高陵区历史地质资料,综合高陵区地热资源特征,以研究区某地热井施工实例为重点,对该地热井成井工艺进行研究。结果可知:研究区该地热井井深,成井工艺主要采用二开成井,开采热储层为新近系中新统高陵群组及古近系渐新统白鹿塬组,取水层段 ,出水量 (自流量),井口水达温 ,属中温地热资源。水化学类型为 型水,总矿化度 ,属咸水 盐水,以碳酸钙计总硬度
2、,属硬水 极硬水,值 ,属中性水,且水中含有多种对人体有益的微量元素,开发利用前景广阔。研究结果为后续开展地热资源勘查开发奠定基础。关键词高陵区;地热资源特征;成井工艺;热矿水中图分类号;文献标识码文章编号 ()收稿日期 作者简介肖明君(),男,河南辉县人,工程师,主要从事水文地质相关工作。,(o oo o o oo o o o o,):o o o o,o oo oo o o oo o o o o o o,o o oo o o o o oo oo oo:o ,oo oo oo o,o o o o o o o o,(o),o o o o ,o ,o o ,o o ,o o ,o o ,o o o
3、 o,o o o o o oo o oo o o o o:o;o o;oo oo;o 引言随着经济社会的发展,人们越来越重视环境问题,改善能源结构是解决环境问题的重要途径。地热作为一种新型清洁能源,因其储量大、环保、低成本和稳定性好等特点,受到了各国的重视和认同 ,尤其是在“双碳”目标提出的大背景下,全国各地掀起来新一轮的地热勘查开发热潮。西安市地热资源丰富,自上世纪 年代开始开发地热资源,地热井主要分布在城郊区、长安区和临潼区 。高陵区隶属西安市管辖,该区中深层地热资源勘查开发程度较低,本次在收集以往该区钻井成果资料的基础上,在颐和盛世小区成功施工了 口井深 的地热井(井),出水量 (自流量
4、),井口水达温 。基于该地热井成果资料及周边井资料,对本区地热资源特征进行了总结分析,研究了成井工艺,为后续开展地热资源勘查开发奠定基础。地质背景 地质构造背景高陵区位于渭河盆地中部,该盆地为一走向近东西、不对称(南深北浅、南陡北缓)的新生代箕状断陷,自西向东可依次分为宝鸡凸起、咸礼凸起、西安凹陷、浦城凸起、固市凹陷和临蓝凸起等六个次级构造单元(图)。高陵区位于 年 月第 卷 第 期 地下水o ,o.固市凹陷西南部,新生界最大沉积厚度约 ,地层向沉积中心固市一带缓倾。图 渭河盆地构造分区图 断层据区域地质资料,高陵区发育的主要断裂有渭河断裂()和泾河断裂()(图),分述如下。渭河断裂()该断裂
5、走向 ,断面南倾,倾角 ,为高角度张性正断层。沿断裂及两侧分布明显的地温异常和水化学异常,沿线有宝鸡、蔡家坡、兴平马嵬坡、咸阳马跑泉等温泉出露,显示该断裂是一条控热导热的断裂构造。航磁、重力及地震剖面显示,该断裂为基底岩相分界线,其北为下古生界碳酸盐岩,其南为元古界变质岩和印支 燕山期花岗岩。地貌上为北部黄土塬与南部渭河阶地的分界,表明该断裂在第四系时期仍有活动。泾河断裂()泾河断裂是大致沿泾河两岸分布的 向隐伏断裂,其北起盆地边缘,南至临潼,并与骊山北侧断裂西段的 向部分相连,全长约 余公里。断裂倾向北东,地貌上是黄土塬与渭河冲积平原的分界线。该断裂对温泉有一定的控制作用,表现为断裂两端如三
6、原、高陵,泾阳及泾河工业园区等多口地热水井。图 高陵区地热地质简图 地层据 井成果资料、区域资料及收集以往钻井资料,本区新生界松散沉积地层发育齐全、厚度巨大,分布面积广,地层岩性多以砂岩、泥岩互层,自下而上依次为:古近系始新统红河组()、渐新统白鹿塬组(),新近系中新统高陵群()、上新统蓝田灞河组()和张家坡组(),第四系下 更 新 统 三 门 组()和 中 上 更 全 新 统 秦 川 群(),地层对比划分情况见表。表 高陵城区周边资料井地层划分对比表井 名井深地 层(代号)第四系()新近系()古近系()秦川群()三门组()张家坡组()蓝田灞河组()高陵群()白鹿塬组()红河组()地层深度及厚
7、度渭参 井 ()()()()()渭参 井 ()()()()()未央湖地热井 ()()()()()天润塬地热井 ()()()()天正花园地热井 ()()()()()()汽车城花园地热井 ()()()()()百岁宫地热井 ()()()()()()泾阳新城地热井 ()()()()()()()井 ()()()()()()注:表示地层未揭穿地热地质及水化学特征 热储层特征高陵区地热资源主要为古近系 新近系碎屑岩类孔隙型地热资源,可划分为五个热储层,综合以往资料将热储层特征叙述如下 。新近系上新统张家坡组热储埋深 ,平均厚度约 。岩性上部以棕第 卷第 期地下水 年 月红色、灰绿色泥岩为主,间夹薄层灰色灰白
8、色粉细砂岩;中下部为浅灰绿色及浅黄棕色泥岩与灰白色中细砂岩、粉砂岩成不等厚互层。砂岩平均厚度约 ,平均砂厚比 ,砂岩孔隙度 ,渗透率 ,实测顶板温度 ,底板温度 。该热储层砂岩含水层不发育,孔隙度较大,热储条件较差。新近系上新统蓝田灞河组热储埋深 ,平均厚度约 。岩性上部以棕红色泥岩与浅灰色细砂岩、中砂岩不等厚互层;下部为棕褐色泥岩夹薄层浅灰色中细砂岩、中粗砂岩及含砾砂岩不等厚互层。砂岩平均厚度约 ,平均砂厚比 ,砂岩孔隙度 ,渗透率 ,实测顶板温度 ,底板温度 。该热储层砂岩厚度大,孔隙度较大,热储条件较好。新近系中新统高陵群埋深 ,平均厚度约 。岩性为棕红色、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与灰白色
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