综合物探地质解释确定苏北宝应射阳湖地热区目标热储.pdf
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1、第 14 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.14 No.8August,2023矿 产 勘 查MINERAL EXPLORATION综合物探地质解释确定苏北宝应射阳湖地热区目标热储宋涛1,2,赵松1,2,包怡1,2,吴建峰1,2,吴灿1,2,孙璐1,2(1.江苏华东八一四地球物理勘查有限公司,江苏 南京 210007;2.江苏省地质局,江苏 南京 210001)摘 要 苏北盆地建湖隆起赋存丰富的地热资源,通过综合物探地质解释确定热储层对建湖隆起中段射阳湖地区地热资源勘探具有重要意义。本文采用广域电磁法、重力勘探及大地电磁测深法,查明了宝应县射阳湖镇6 km2范围内地热地质特征,从源、通
2、、储、盖4个方面开展地热地质条件分析,结合地热成因分析优选钻井点位,设计探采结合井1口(设计井深2200 m),经钻探工程验证,终孔于寒武系碳酸盐岩地层(终孔深度2060 m),井口水温75,降深6.39 m出水量2095 m3/d。实践证明,综合物探方法在地热资源勘查工作中,可提供热储层、导水导热构造、盖层等关键地热地质信息,为地热钻井设计提供重要依据。关键词 综合物探;地热勘查;广域电磁法;钻井选址中图分类号:P314.1;P631 文献标志码:A 文章编号:1674-7801(2023)08-1450-08Using the method of geological interpreta
3、tion based on comprehensive geophysical data to determine the location of geothermal resource reservoirs in the Sheyanghu area of Baoying,northern JiangsuSONG Tao1,2,ZHAO Song1,2,BAO Yi1,2,WU Jianfeng1,2,WU Can1,2,SUN Lu1,2(1.Jiangsu East China 814 Geophysical Exploration Co.,Ltd.,Nanjing 210007,Jia
4、ngsu,China;2.Jiangsu Geological Bureau,Nanjing 210001,Jiangsu,China)Abstract:The Sheyanghu area of Baoying in Subei,located within the Jianhu Uplift structural unit of the Subei Basin,is known for its abundant geothermal resources.The identification of geothermal resource reservoirs in this region h
5、olds significant importance,and the geological interpretation method utilizing comprehensive geophysical data proves to be instrumental in achieving this goal.To investigate the study area,comprehensive methods of wild-field electromagnetic method,gravity exploration,and Magnetotelluric method were
6、employed.doi:10.20008/j.kckc.202308012收稿日期 2022-09-03;修回日期 2023-04-28基金项目 本文受江苏省地质勘查专项资金项目“扬州城市地质调查(苏国土资函 2019 14号)”资助。第一作者简介 宋涛,男,1986年生,高级工程师,主要从事地热地质、环境地质、地球物理勘查工作;E-mail:。引用格式 宋涛,赵松,包怡,吴建峰,吴灿,孙璐.2023.综合物探地质解释确定苏北宝应射阳湖地热区目标热储 J.矿产勘查,14(8):1450-1457.Song Tao,Zhao Song,Bao Yi,Wu Jianfeng,Wu Can,Sun
7、 Lu.2023.Using the method of geological interpretation based on comprehensive geophysical data to determine the location of geothermal resource reservoirs in the Sheyanghu area of Baoying,northern Jiangsu J.Mineral Exploration,14(8):1450-1457.1450第 14 卷 第 8 期宋涛等:综合物探地质解释确定苏北宝应射阳湖地热区目标热储Through this
8、approach,an in-depth analysis of the geothermal geological characteristics within a 6 km2 area of Sheyanghu Town,Baoying County,was conducted.The assessment had a specific focus on four key aspects:the geothermal source,geothermal fluid channel,geothermal resource reservoir,and the overlying strata
9、of the geothermal system.Based on the analysis of the geothermal geological conditions and a thorough study of the origins of geothermal resources,an optimal drilling location was determined.Consequently,a drilling well was designed for exploration and mining purposes,reaching a substantial depth of
10、 2200 m.The subsequent verification results from the drilling project confirmed the result of the comprehensive geophysical interpretation.The drilling ended in the Cambrian carbonate formation(with a depth of 2060 m),and the wellhead water temperature was 75.When the water level dropped to a depth
11、of 6.39 m,the water yield was 2095 m3/d.The practical application of comprehensive geophysical methods for geothermal resource exploration has proven to be highly valuable.Its ability to provide crucial geothermal geological data,including the identification of geothermal resource reservoirs,assessm
12、ent of structures facilitating hot water transportation,and the characterization of the overlying strata,serves as a pivotal foundation for the design of geothermal drilling operations.Keywords:comprehensive geophysical exploration;geothermal exploration;wild field electromagnetic method;drilling si
13、te selection0引言绿色、低碳、循环、可持续发展是实现中国碳达峰、碳中和战略目标的核心要义,是“绿水青山就是金山银山”生态文明理念融入经济社会发展的重要桥梁之一(杨博文,2021)。地热资源是一种绿色低碳的可再生清洁能源,中国地热资源丰富,分为浅层地热能、水热型地热能以及干热岩型地热能(周总瑛等,2015)。其中水热型地热资源每年可开采量折合标准煤18.65108 t,相当于中国2015年煤炭消耗的50%(王贵玲等,2017),开发潜力巨大,因此地热资源勘查与评价工作具有重要意义。地球物理勘探是地热资源勘探与评价的常用技术手段,众多地质工作者对其开展了大量的研究和实践。重力勘探可识别
14、断层或陡立岩层产生的密度界面,辅助对导水通道的分析(陈怀玉等,2020);磁力勘探对于研究居里面深度以及磁性岩体具有重要作用(常雪彤,2018);电阻率法、激发极化法(IP)等直流电法以及大地电磁(MT)、可控源音频大地电磁(CSAMT)、广域电磁(WFEM)等电磁法在地热资源勘查中应用最为广泛,可用于地层、构造的平、剖面以及三维分析(任磊等,2020;马振波等,2021;付荣钦等,2022);地震、微动测深等地震勘探方法对层状热储的界面具有良好的反射(董耀等,2020;龙慧等,2022)。本文在对研究区地热地质条件、地理条件以及干扰条件进行研究的基础上,选择重力与广域电磁法组合,结合以往大地
15、电磁测深资料,通过综合物探方法对宝应县射阳湖镇地热资源进行勘查,建立地热资源成因模型,为钻井选址和地热资源评价提供数据支撑。1研究区概况研究区大地构造单元隶属于下扬子地块苏北盆地建湖隆起(图 1)。苏北盆地西至郯庐断裂,北邻苏鲁造山带,东入黄海,南接通扬隆起带,盆内呈近NE向“一隆两坳”构造格局,由北向南依次为盐阜坳陷、建湖隆起、东台坳陷(邱海峻等,2006;陈艳等,2017)。建湖隆起位于苏北盆地中北部(图2),构造线方向以NE及NEE向为主,呈“S”形带状展布,夹于西北缘洪泽沟墩断裂(F2)、盐城南洋岸断裂(F3)和东南缘宝应三龙断裂(F4)两组弧形正断裂之间,并被NW向中堡车桥平移断层(
16、F6)切割,褶皱和断裂较发育(杨丰田等,2009)。苏北盆地地层属下扬子地层分区,发育前震旦系变质岩陆块基底、震旦系下三叠统海相沉积建造(大致以印支期为界)、中上三叠统下白垩统活动陆缘型海陆过渡相、陆相碎屑岩、中酸性火山岩(刘德民等,2020)。研究区位于建湖隆起中段,自下而上主要发育上震旦统灯影组(Z2d)、寒武系()、中下奥陶统(O1-2)、上白垩统浦口组(K2p)、新近系盐城组(Ny),地表被第四系东台组(Qd)覆盖(表1)(郑开富和石铭,2018)。研究区未见有岩浆岩发育。14512023 年矿产勘查2地球物理特征2.1物性特征根据近年来笔者在下扬子地区实施的物性调查工作,结合建湖隆起
17、中段地层发育情况,研究区内上震旦统灯影组(Z2d)第四系东台组(Qd)岩石呈弱磁性无磁性,标本磁化率的变化主要反映了沉积岩层中弱磁性泥质、砂质物质的含量;岩石电阻率与密度变化规律具相关性,且二者的“低高界面”大致反映了本区的印支面(刘和花等,2019)。因此,可将研究区地层划分为3个物性层(表1):第四系东台组(Qd),以松散沉积为主,呈中电阻率、低密度、弱磁性;上白垩统浦口组(K2p)新近系盐城组(Ny),以泥岩及砂砾岩为主,呈低电阻率、低密度、弱磁性;上震旦统灯影组(Z2d)中下奥陶统(O1-2),以碳酸盐岩、硅质岩为主,呈高电阻率、高密度、弱磁性。2.2区域重磁场与莫霍面深度1 10万布
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