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產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究

貴州省地熱資源特征及勘查開發(fā)探討

貴州省地礦局地球物理地球化學勘查院 曹衛(wèi)剛 陳治 方永坤 周祖虎

摘要:貴州省有著非常豐富的地熱資源,可采熱礦水資源量大,熱水井溫泉水溫主要在30到50°的溫度范圍,以低溫為主。主要的熱儲構(gòu)造類型分為三種,主要為層狀熱儲、帶狀熱儲以及組合熱儲等,特別是組合熱儲是貴州地區(qū),最具開發(fā)潛力的熱儲構(gòu)造類型,貴州地區(qū)存在五個地熱流體儲集單元,在勘探開發(fā)地熱資源方面,還存在勘查程度低,開發(fā)利用比較粗放等問題,引發(fā)嚴重的資源浪費。因此加強貴州地區(qū)地熱資源特征研究,對科學合理開發(fā)當?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地熱.html" >地熱資源具有非常重要的現(xiàn)實意義。


關(guān)鍵詞:地熱資源;特征;開發(fā)貴州省

20 世紀 70 年代貴州省便開展有關(guān)地熱資源方面的調(diào)查和研究工作,雖然取得了很大的研究成果,但是總體而言,當?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地熱資源勘查.html" >地熱資源勘查工作水平相對較低。近年來隨著經(jīng)濟社會不斷發(fā)展,對于地熱資源需求越來越大。在此背景下加強貴州地熱資源勘查研究,掌握當?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地熱.html" >地熱資源狀況,對科學合理開發(fā)地熱資源具有重要的推動作用。為此,下文對貴州省地熱資源特征及其勘查開發(fā)進行探討。
 
一、地熱資源基本特征
貴州當?shù)氐?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/溫泉.html" >溫泉以及熱水井主要為低溫特點,主要處在30到50℃之間,溫度最高的能夠達到65℃,最低溫度在21℃左右。黔南,黔東北以及黔中和和黔北地區(qū)溫泉以及熱水井溫度相對較高,區(qū)內(nèi)北東向斷裂帶對這些溫泉和熱水井起著明顯的控制作用。貴州當?shù)赜兄浅XS富的地熱資源,主要為循環(huán)型熱礦水(受深斷裂控制),還有的熱鹵水為沉積盆地深埋型,貴州習水以及赤水地區(qū)主要分布沉積盆地。深藍行熱鹵水,而其他地區(qū)都是循環(huán)型熱礦水。依照熱礦水儲存地質(zhì)構(gòu)造條件,貴州當地熱儲層主要包括層狀、帶狀以及組合狀幾種類型,特別是組合特征熱儲,是貴州當?shù)刈罹?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/開發(fā).html" >開發(fā)潛力的熱儲層。

層狀似層狀結(jié)構(gòu),是層狀熱儲的主要熱儲集單元,在層狀的含水層中儲集熱流體,貴州當?shù)氐恼鸬┫狄约叭B系碳酸鹽巖可溶巖,在厚度上非常的穩(wěn)定,發(fā)育巖溶特征,而且具有很強的滲透性以及較高的熱導率。在其上覆部位如果存在的破碎原厚度較大,熱導率低和滲透性弱,具有封閉條件特征,就促進層狀熱處形成。貴州地區(qū)這種熱儲構(gòu)造具有非常廣泛的分布特征,特別是特別是黔東,黔北以及黔中地區(qū),倍和老地層出露于核部,地熱流體在熱儲中具有非常豐富的資源量,呈現(xiàn)均勻性的分布,埋藏的深度和熱儲的封閉條件以及熱液流體溫度有著非常緊密的聯(lián)系,與帶狀的熱儲相比,這種熱儲熱資源勘探與開發(fā)較為簡單,具有很高的成井率。

對于帶狀熱儲而言,不僅具有非常大的規(guī)模,而且具有深的切割特點,呈現(xiàn)破碎的巖石特征以及較強的導水性,主要是富集地熱流體的重要部位,表現(xiàn)為帶狀特點分布于平面上,向地表運移的地熱流體,通常不會混入較多的淺部冷水,不會造成較大的熱量散失,具有較高的溫度特點,但是受補給因素影響,溫泉流量通常不大,在規(guī)模上此類熱處相對較小,主要呈現(xiàn)均勻的帶狀空間分布,相對而言具有更大的勘察難度。

混合型熱儲是共同存在帶狀熱儲于成壯熱儲的一種熱儲特征,貴州地區(qū)混合型熱儲非常常見,斷裂構(gòu)造發(fā)育于成壯熱儲上,導致斷裂帶周圍富集地熱流體。當?shù)睾芏鄿厝际怯捎诘?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/熱流.html" >熱流體,在此類熱儲構(gòu)造中,伴隨斷裂帶在地表出露而成。在斷裂帶上升過程當中的混合型熱礦水,由于淺部冷水混入幾率比較大,同時混入較大的量,所以地表出露溫泉水,溫度相對不高,促成通過人工深井進行揭露,同時針對地表淺部的冷水進行止水之后,會大幅提高井水溫度。如貴州貴陽新添寨地區(qū)婁山關(guān)群地層(地表寒武系),主要的溫泉溫度處在21到25℃之間,但是通過深井對水溫進行揭露。達到45到62℃水溫條件。

貴州地區(qū)有5個地熱流體處及單元,上統(tǒng)燈影組(震旦系上統(tǒng))白云巖構(gòu)成第一儲集單元,泥巖、粉砂巖(牛蹄塘—金頂山組)寒武系下統(tǒng)地層,是隔熱保溫蓋層的主要組成。清虛洞組-奧陶系下統(tǒng)紅花園組(寒武系下統(tǒng)),白云質(zhì)灰?guī)r以及白云巖共同組成熱儲集層,隔熱保溫蓋層主要有粉砂巖以及粉砂質(zhì)泥巖和泥巖湄潭組(奧陶系下統(tǒng))所組成。白云質(zhì)灰?guī)r(泥盆系上統(tǒng)-石炭系中統(tǒng))共同組成第三處及單元熱儲層,石英砂巖以及泥巖的祥擺組-舊司組是重要的隔熱保溫蓋層。石灰?guī)r(擺佐組-上同馬平組)組成第四處及單元,泥巖以及砂巖的灑志組-梁山組是其主要的隔熱保溫蓋層,石灰?guī)r的茅口組以及統(tǒng)棲霞組(二疊系)第五儲集單元主要組成,二疊系以及三疊系和峨眉山玄武巖是隔熱保溫蓋層主要特征。
 
二、地熱資源的勘查開發(fā)存在的主要問題
(1)貴州地區(qū)雖然有著豐富的地熱資源,但是勘探研究還存在很大不足,沒有充分查清當?shù)氐責豳Y源儲量,很多研究工作只停留在區(qū)域調(diào)查以及相關(guān)層面分析上,在地熱勘查方面還存在很大不足,特別是地熱資源分布空間以及可開發(fā)利用資源,和相關(guān)的開發(fā)利用方案方面還存在很大不足,亟待進一步深入研究。
 
(2)存在盲目施工的現(xiàn)象,影響工作效率。貴州當?shù)睾芏?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地熱資源開發(fā).html" >地熱資源開發(fā)過程當中都是一些建設(shè)單位。依照自身需求,通過專探隊伍來進行鉆井施工,缺乏完善的前期調(diào)查工作,導致成井效率不高。
 
(3)開采比較盲目加重資源浪費。很多中心城市由于缺乏系統(tǒng)研究,沒有充分查清當?shù)氐責豳Y源儲量,在開發(fā)利用方案上面還存在很大不足,很多時候都是盲目的進行地熱資源開采,造成資源開展非常的混亂,主要表現(xiàn)在很多開采景點過于集中,由于這些地熱井之間距離太小,對地下水位造成很大影響,更影響到地下水流場,很多潛不的冷水匯集到地熱流中,導致地熱溫度下降,而且還污染水質(zhì)破壞資源。在地熱井布置方面存在不合理問題,特別是存在非常大的“井間干擾”,而且還有資源過度開采現(xiàn)象,引發(fā)地熱水資源嚴重下降發(fā)生枯竭。地熱資源屬于不可再生資源,處于封閉條件下的熱儲地熱資源,需要采取科學的人工補灌工作,才能確保開采與補充的平衡性。然而很多開發(fā)商對這一問題缺乏足夠認識,開采過程當中采用掠奪式的方式進行開采,家具地熱資源消耗與浪費。
 
(4)缺乏完善的地熱管理體系。由于在地熱資源管理方面還缺乏較為完善的法律法規(guī)與政策規(guī)劃,導致地熱資源管理過程當中執(zhí)法力明顯不足,無法有效監(jiān)督地質(zhì)資源勘探開發(fā)工作,造成地熱資源勘探開發(fā)過程當中問題重重。
 
(1)針對貴州省地熱資源,加強詳細調(diào)查于了解,充分掌握當?shù)氐責豳Y源現(xiàn)狀和資源量,針對地熱資源實際科學的并相關(guān)開發(fā)規(guī)劃。并充分考慮當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展水平,對地球資源平穩(wěn)有序的進行開發(fā),才能實現(xiàn)地熱資源的合理利用。
 
(2)作為地熱資源管理的主要部門,省國土資源部。應當進一步加強當?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地質(zhì).html" >地質(zhì)資源勘查設(shè)計開發(fā)與保護方面的管理工作,確保地熱資源勘查開發(fā)的科學性與合理性,地熱資源勘探開發(fā)單位必須要具備相應資質(zhì),才能進行地熱資源開發(fā)
 
(3)科學控制開放性的熱儲應開采量,確保規(guī)范開展,封閉熱儲地熱資源進行開采過程當中,應當科學的構(gòu)建回灌系統(tǒng),為地熱資源資源科學可持續(xù)利用奠定堅實的基礎(chǔ)。