汉沽断裂带碳酸盐岩热储探测及其对深部地热勘探的意义.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW95汉沽断裂带碳酸盐岩热储探测及其对深部地热勘探的意义一唐永香,林建旺,李嫄嫄,张雪梅,张芬娜,刘志龙天津地热勘查开发设计院,天津,300250注:本文为天津市规划和自然资源局(原天津市国土资源和房屋管理局)(编号:国土房任20155 号)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.036作者简介:唐永香,女,1981 年生,硕士,高级工程师,主要从事地热勘查和研究
2、;Email:。关键词:关键词:物探三维技术;深部地热;汉沽断裂带在地热与石油资源同盆共存的滨海新区,深部地热资源储量丰富,但埋藏较深,地质条件复杂。本文在分析研究区域地热地质和以往地球物理勘查的基础上,创新性运用 DEM3DINV 程序物探三维技术,综合野外观测、钻探成果、试验结果,分析深部热源、构造条件等,并将其转化为地质结构模型,形成了深部地热勘查新的地电联合反演技术,探明碳酸盐岩热储北部边界断裂汉沽断裂带的分布位置与地热资源品质。对区内地热资源开发利用及整体能源利用布局均有着重要意义。1地热地质背景1.1构造条件滨海新区构造上位于黄骅坳陷内,总体为一构造相对稳定的区域。尽管凸起区各处有
3、利于找到深部碳酸盐岩热储,但优质的深部地热资源总是呈选择性地分布在构造凸起的某个部位。究其根本原因,在于凸起区各地段局部构造不尽相同,最终导致深部热储发育的巨大差异(王国建等,2021)。断裂构造对优质深部地热资源控制十分明显。滨海新区北部的宁河凸起优质深部碳酸盐岩热储分布受控于汉沽断裂。汉沽断裂为滨海新区内宁河凸起和北塘凹陷的分界,从西往东贯穿滨海新区,在东七里海水库附近(区外)与北东向汉沽断裂相交,走向由北西西向渐变为近东西向又渐变为北西西向,倾角为 4070,为近北盘相对上升的正断层。汉沽断裂总体表现为左旋走滑、兼垂直拉张运动(肖敦清等,2011;闫成国等,2014;李世斌等,2015)
4、,该断裂对深部热储层的赋存具有重要作用,为该地区地热资源的形成提供了导水导热通道。1.2储层条件深部蓟县系雾迷山组碳酸盐岩岩溶型热储,该热储层顶板埋深 13003000 m。区域基岩地质图(图 1)揭示,宁河凸起该热储层分布面积约102km2。雾迷山组岩性以灰色、浅灰色灰质白云岩为主夹白云质灰岩和泥质白云岩,裂隙发育、富水性较好,单井涌水量为 80120 m3/h,出水温度为88100,热储层产状受断裂与构造控制明显,顶板埋深在构造高点 1300 2200 m,具有温度高、水量大、易回灌等特点(唐永香等,2019;王钧等,1983;张德忠等,2018)。图 1研究区基岩地质及顶板埋深图2探测方
5、法2.1地球物理在以往地球物理勘查的基础上,通过运用DEM3DINV 程序物探三维技术,建立 1 km、2 km、4 km 和 6 km 不同深度的三维可视化地下空间电结地质论评 2023 年 69 卷 增刊 196构模型,并将其转化为地质结构模型,掌握滨海新区基岩地层、构造在大地电磁三维反演不同深度水平切片及地质特征。汉沽断裂西部所处桥沽段位置由原来的往北移。其控制古近系的沉积,南北两侧地层有显著差别,南部新近系水平状,构造微弱;北部新近系断层十分发育,拱起断块活动强烈。2.2地热井钻探选择在宁河凸起的汉沽断裂带附近实施 ZK-01地热勘探井,完钻层位于雾迷山组,深度 2300 m,井口水温
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