摘要
地热能相对于太阳能、风能、潮汐能等其它可再生能源具有独特的利用优势,在未来能源消费结构中必定占据较大份额。霸县凹陷地处京津冀“首都经济圈”的中心地带,作为华北油田的主力生油凹陷,同时赋存极具开发远景的地热资源。通过霸县凹陷古近系地热资源潜力评价,计算潜在地热资源储量并提出开采利用建议,对完善霸县凹陷地热资源评价工作和调整区域能源结构,增加清洁能源供应以及有效改善大气环境质量具有重要的意义。通过研究表明:霸县凹陷的形成受上地幔上涌,地幔热底辟作用的影响,地幔热流通过基底断裂和基底高导热率的碳酸盐岩传导至上覆沉积地层,构成盆地主要热源。霸县凹陷大地热流在52-75m W/m~2之间,“归一化”后地温梯度在2.6-4.4℃/100m之间,1000-4000m地层温度在40-160℃之间,地温场特征良好。本次研究选取古近系东营组和沙河街组沙一段-沙三段地层作为研究区热储层,计算得出热储层温度在43.8-145.4℃之间,整体属于中低温地热资源。霸县凹陷东营组地下水水型以Na HCO_3型为主,沙河街组以Ca Cl_2型为主,矿化度较高,基本上都大于4g/L,地层封闭性好,地下水运动受水位差、压力差形成的势能驱动,泥岩压实水是地下水主要来源。根据“热储法”计算得出霸县凹陷古近系东一段-沙三段地热资源总量为1.819×10~(20)J,折算标准煤6.177×10~9t;地热水总储量为1.115×10~(11)m~3,可采地热水总储量为2.788×10~(10)m~3;地热水资源总量为3.847×10~(19)J,折算标准煤1.312×10~9t,可采地热水资源总量为8.912×1018J,折算标准煤3.042×10~8t。利用单井产能计算模型并结合井深经济性,综合得出霸县凹陷文安斜坡中部地区为地热水单井产能适宜开采区,单井产能可达200m~3/d以上,地下水适宜用做工业用水。