摘要
为应对20世纪以来的能源危机以及环境污染问题,清洁能源的开发越来越受到重视。地热能作为一种可再生能源,其特点在于储量大、无污染、可再生、利用率高,地热开发正成为我国可再生能源开发的重点。目前,对于渤海湾地区地热资源的研究和开发存在勘查精细度不足,成因模式不清、开发方式单一等问题。为此,本文对渤海湾盆地清丰地区热储的温度变化规律进行了分析和研究。研究区位于河南省东北部,地处渤海湾盆地。本文主要利用该地区的测井资料和地质勘探成果。首先利用直接测量法、地温梯度推算法和地球化学温标计算法对热储储层及其盖层的地温梯度变化进行了研究。其次通过研究测井资料,得出了地温场的纵向特征与平面分布特征,并根据地质资料划分了热储的盖层和储层。之后基于自由四面体的网格使用COMSOL Multiphysics软件建立了三维地质模型。最后以三维地质模型为基础,研究得出了清丰地区热储的温度特点,并结合热源、水源、地热水通道、储层物性、构造等因素对其成因机制进行了分析。清丰地区具体可以分为QY、XB和XY地区,三个地区在大范围构造活动一致的情况下,其热储温度分布特征各不相同。QY地区特点是小断裂发育,主要热传递方式为热传导,储层内受热对流控制;XB地区热储温度最高,且有明显的水源补给现象;XY地区盖层温度高,储层温度低,温度变化平缓,为典型的热传导型热储。为确认清丰地区三个小区温度特征存在差异的原因,本文研究了清丰地区热储成藏的机理。地热系统一般可以分为两大类,四小类,分别是对流类高温热水型、对流类中低温热水型、传导类低温热水型、传导类地压低热型,其划分依据为构造活动、大地热流、盖层地温梯度、储层温度、热源、水源等。本文通过综合分析和研究,厘清了清丰地区热储成藏的主要影响因素,确认其属于传导类中低温地热系统。渤海湾盆地的构造演化是热储成藏的基础,清丰地区热储以高热导地层作为储层,上面盖有低热导盖层,少量断层影响局部地层热量传递,热源主要供给为地幔供热,清丰地区完整的储盖结构与丰富热源水源供给是热储成藏的有力保障。