溫泉鉆井物探地質(zhì)分析

地熱資源是可再生能源資源，但同時又是有限的資源，其補給的過程是ji其緩慢的。隨著地熱市場不斷拓寬，開發(fā)效益日趨顯著，大量開采地熱水，實際開采水量已大大超過地熱田可供開采的zui大生產(chǎn)容量,引起水位逐年下降，有的地方已出現(xiàn)資源枯竭，嚴重影響到可持續(xù)開發(fā)。因此地熱資源的可持續(xù)發(fā)展是很要必要要的，這不僅僅會對國家的經(jīng)濟發(fā)展起到促進作用而且還會對人們的生活水平起到巨大的提高。干熱巖（HDR），也稱增強型地熱系統(tǒng)（EGS），或稱工程型地熱系統(tǒng)，一般是指溫度大于200℃、埋深達數(shù)千米、內(nèi)部不存在或僅有少量地下流體（液體）的高溫巖體。這種巖體的成分變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入巖為主, 但也可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。

干熱巖主要用來提取其內(nèi)部的熱量，因此其重要的工業(yè)指標是巖體內(nèi)部的溫度。開發(fā)干熱巖資源的原理是從地表往干熱巖中打一眼井（注入井）,封閉井眼后向井中高壓注入溫度較低的水，產(chǎn)生非常高的壓力。在巖體致密無裂隙的情況下, 高壓水會使巖體沿大致垂直于zui小地應(yīng)力的方向產(chǎn)生許多裂縫。若巖體中本來就有少量天然節(jié)理，這些高壓水使之擴展成更大的裂縫。當然，這些裂縫的方向要受地應(yīng)力系統(tǒng)的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大，并相互連通，zui終形成一個面狀的人工干熱巖熱儲構(gòu)造。在距注入井合理的位置處鉆幾口井并貫通人工熱儲構(gòu)造，這些井用來回收高溫水、汽，稱之為生產(chǎn)井。注入的水沿著裂隙運動并與周邊的巖石發(fā)生熱交換, 可產(chǎn)生溫度高達200-300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構(gòu)造的生產(chǎn)井中提取高溫蒸汽, 用于地熱發(fā)電和綜合利用。利用之后的溫水再通過注入井回灌到干熱巖中，從而達到循環(huán)利用的目的。地熱系統(tǒng)根據(jù)成因分析，可分為：中低溫傳導(dǎo)型地熱系統(tǒng)；中低溫對流型地熱系統(tǒng)；高溫對流型地熱系統(tǒng)；高溫傳導(dǎo)型地熱系統(tǒng)等四種類型。在自然界，單一類型少見，往往是復(fù)合型的。這是一類主要埋藏在大中型沉積盆地之中（如渤海灣、松遼、蘇北、四川、鄂爾多斯等盆地）的地熱資源，能源潛力巨大。陳墨香（1988）基于渤海灣盆地地熱研究，確定了中低溫傳導(dǎo)型地熱系統(tǒng)。據(jù)估算，我國10個主要沉積盆地的可采資源量可達到18.54×108t標準煤的量級。目前北京、天津、西安等大中城市及廣大農(nóng)村開發(fā)利用的主要就是這類地熱資源。

基于我們近年來對于雄縣地熱田的詳細研究，我們注意到這類傳導(dǎo)型地熱系統(tǒng)也可能有局部的對流，因而也會有傳導(dǎo)—對流這樣的地熱系統(tǒng)。

雄縣位于牛駝鎮(zhèn)地熱系統(tǒng)的西南部，在渤海灣盆地的北部，全區(qū)524km2皆賦存地熱資源，地熱開發(fā)主要是新近系砂巖孔隙熱儲和基巖巖溶裂隙熱儲，其中薊縣系霧迷山組熱儲分布范圍廣，厚度大，巖溶裂隙發(fā)育，滲透性好，是整個地熱田zui重要的熱儲。

溫泉鉆井物探地質(zhì)分析熱源與水源

雄縣地熱系統(tǒng)位于渤海灣盆地中，熱源由兩部分構(gòu)成，即地殼放射性元素產(chǎn)生的熱量和來自上地幔的熱。由于地處裂谷盆地核心部位，地殼較薄，因而地幔熱源比例較高，是我國東部熱盆中典型的中低溫傳導(dǎo)型地熱系統(tǒng)。地熱水主要是接受大氣降水補給，由于遠離補給區(qū)，補給速度比較慢。

熱儲層

雄縣地熱系統(tǒng)的淺層熱儲為新近系砂巖熱儲，深層熱儲為薊縣系霧迷山組白云巖熱儲。新近系砂巖熱儲與薊縣系霧迷山組熱儲中間被新近系下部和古近系致密泥巖隔開，形成兩個水力差而互相獨立的熱儲。薊縣系熱儲埋藏深度在950~1050m，是雄縣地熱開發(fā)利用的主要熱儲層。

導(dǎo)水通道

雄縣地熱系統(tǒng)基巖中的斷裂和次生裂隙構(gòu)成了地熱水的主要導(dǎo)水通道。牛東斷裂面與古近系接觸，造成基巖水流受阻。斷裂的上部由多條斷層構(gòu)成，在較深部位合成一條，力學性質(zhì)是張性的，作為導(dǎo)水通道，使深部側(cè)向徑流在斷層坡面受阻后沿這些通道上涌補給凸起頂部裂隙帶，使其具有較高的溫度和較豐富的水量。