摘要
地热资源作为一种绿色新型可再生的清洁能源,与风能、太阳能相比,不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰。其储量大,分布广,开发利用简便,是一种现实并具有竞争力的新能源。地热能已成当今世界能源研究的重要课题,开发利用地热能,实现采暖、洗浴以及其他应用,已成为改善城市大气环境、减少温室气体排放的有效途径。沧州地区蕴含着丰富的地热资源,且分布广泛,是区内主要的能源资源之一。据区内已有勘查资料表明,新近系馆陶组热储孔隙度大,渗透性好,赋存着丰富的地热水资源,是该地区的主要热储。长期以来,该地区馆陶组地热资源量不清严重阻碍了地热产业的长期健康发展。因此,查明馆陶组热储特征并对馆陶组热储地热资源进行评价,为合理开发和最大限度地可持续利用地热资源提供地质资料,为地热资源矿业权设置、科学规划、规范管理和有效保护提供依据。本文以黄骅台陷沧州段新近系馆陶组为研究对象,研究区位于中朝准地台(Ⅰ级)华北断坳(Ⅱ级)次一级构造单元黄骅台陷(Ⅲ级)南部,分布于沧县台拱的东部,埕宁台拱西侧。该构造单元东以羊二庄断裂为界,西以沧东断裂为界,该构造单元上分布有7个Ⅳ构造单元,分别为沧东断凹、齐家务台凸、孔店台凸、岐口断凹、南皮断凹、徐里台凸、盐山断凹。在充分收集相关文献资料的基础上,初步查明了区内地层岩性、地质构造以及馆陶组热储特征。通过开展野外地热地质调查,初步查明区内地温特征。采集地热流体样品进行水质全分析化验,初步查明地热流体的化学特征,采集地热流体氢氧同位素分析得出研究区地热流体主要来源于大气降水的补给。采集~(14)C地热流体样品分析得出研究区地热水大部分形成在27–32 ka左右。采用热储法和可采系数法对研究区内各个四级构造单元馆陶组地热资源储量、可采地热资源量、地热流体储存量、地热流体可开采量及流体可开采资源量进行了评价。评价结果表明,研究区内馆陶组热储地热资源量为7651.66×10~(16)J,其中可采地热资源量为1912.91×10~(16)J。地热流体总储存量为1781.59×10~8m3,地热流体可开采量为17.81×10~8m3、地热流体可采地热资源量为29.93×10~(16)J,可采地热水资源总产能293.69MW。经分析,研究区地热田类型属大型地热田,地热资源富集性较好。根据水质全分析检测结果开展地热流体质量评价,结果显示研究区馆陶组热储地热流体不适宜作为生活饮用水、饮用天然矿泉水、渔业用水和农业灌溉用水;适宜作为理疗热矿泉水。此外,本区地热流体具有腐蚀性、易结垢和起泡的特点,在开发利用过程中应注意防腐、除垢和曝气。最后本文简要分析了研究区地热资源的成因机理,并提出了一些地热资源合理开发及保护建议。