探礦工程在線 > 正文

東南沿海地熱調查探獲高產能地熱井

發布時間:2020年04月20日
來源:中國地質調查成果快訊公眾號(2020-04-20) 作者:?甘浩男,張德龍

摘要:通過開展東南沿海重點區地熱地質調查,對廣東惠州黃沙洞地熱田深部地質結構及淺地表構造斷裂特征進行了精細勘查,并實施惠熱1井鉆探,調查深部高溫巖體空間展布及熱結構特征,評價地熱干熱巖資源潛力。惠熱1井成功探獲127℃的自噴水熱資源,是迄今為止中國東部水溫最高,壓力和流量最大的高產能自噴地熱井。地熱井出水穩定溫度118℃,流量137m3/h,對指導東南沿海中高溫地熱找礦具有十分重要的意義。

1.項目概況

我國東南沿海地區是我國空氣質量良好的一片地區,同時面臨能源缺乏,傳統能源燃燒帶來的一系列環境問題。東南沿海地區地熱資源潛力巨大,開展東南沿海地熱資源調查是東南沿海地區緩解自身能源壓力的有效渠道。為調查我國東南沿海地區地熱資源賦存特征和評價深部地熱資源潛力,中國地質調查局自2012年以來組織實施了福建漳州、廣東惠州、陽江、雷瓊地區等重點地熱有利目標區地熱資源調查。在前期基礎上,中國地質科學院水文地質環境地質研究所在東南沿海開展了“東南沿海廈門-瓊北地區地熱資源調查”項目,項目周期為2016—2018年。其中北京探礦工程研究所為參加單位并負責惠熱1井鉆探現場施工。項目目標任務為面向國家能源需求,積極開展東南沿海廈門-瓊北地區地熱資源調查評價,查明重點目標區區域地熱地質條件、巖漿巖的分布及埋藏條件,開展干熱巖開發利用相關技術研究,初步形成系統的干熱巖資源調查、開發技術支撐體系,逐步引領或推動我國干熱巖資源的大規模開發利用。通過項目實施,提出了東南沿海區域聚熱地熱成藏理論,初步形成了高溫熱巖鉆進技術體系,基于以上理論和技術,在廣東惠州施工的惠熱1井成功探獲中高溫自噴水熱資源,對于支撐服務東南沿海地熱資源勘查開發具有重要意義。

2.成果簡介

1)基本查明東南沿海重點地區地熱地質條件,揭示出重點工作區地熱資源分布與導熱構造的關系(圖1)。東南沿海地區是我國最主要的高熱流花崗巖分布區,干熱巖熱源成因與深部殼幔活動更為緊密,這與東南沿海所處的歐亞板塊、菲律賓板塊和南海地塊復雜交匯大地構造背景直接相關。福建地區地熱異常以溫泉出露為主,福建南靖、南埕地區溫泉主要出露于NE向與NW向構造的交匯處,地下熱水化學類型為Na·HCO3SO4·HCO3-Na型,熱儲溫度分別為115~153℃及144~148℃,水熱活動受斷裂控制明顯。廣東地區溫泉出露廣泛,主要出露在巖體或巖體與沉積盆地邊緣地帶,受巖體和區域性斷裂控制明顯。從化-永漢、橫瀝重點區地下熱水水化學類型為Na-HCO3Ca-Na-HCO3Na-Ca-HCO3型,熱儲溫度分別為56~108℃及120~150℃。瓊北地區新生代火山噴發活動強烈,玄武巖區調查未發現地熱異常。火山口分布區整體具有出口溫度低、pH值相對偏酸性、相對偏還原環境及TDS值偏低的特點。地下熱水化學類型主要為Na·HCO3。總體來看東南沿海地熱資源具有中低溫、裂隙深循環加熱、構造控制明顯的特點,目前的開發利用以洗浴療養和水產養殖為主。

1 東南沿海地熱地質調查野外現場

a—巖性構造調查;b—同位素水樣采集;c—野外井泉調查

2)構建了東南沿海對流型地熱資源勘查評價的技術方法與地熱成藏模式,為區域地熱找礦提供理論技術支撐。以往東南沿海隱伏巖體區缺乏深部熱儲測試參數及資源量評價方法,經過實地調查、深入研究,建立起地面調查為基礎,重點區開展地球物理勘查與地球化學調查,選定靶區開展地熱鉆探,開展測井和熱儲工程測試獲取深部巖石地質、熱物性參數,評價資源量和開發利用潛力的東南沿海對流型地熱資源勘查評價技術方法。在該技術方法指導下,創新總結了東南沿海地熱具有酸性巖體放射性生熱,斷裂導熱加之蓋層保熱的聚熱模式,燕山晚期花崗巖生熱率可達6.4μW/m3,是殼源熱源的主要組成部分;區域性斷裂構造作為導熱通道溝通深部熱源與淺地表,將深部熱量傳導至淺部;沉積蓋層對酸性巖體放射性生熱和斷裂傳導至淺部的熱量起到蓋層保溫作用,阻擋了熱量的散逸。聚熱地熱成藏理論和勘查評價技術方法的建立為東南沿海地熱找礦提供了理論和技術依據。

3)廣東惠州鉆獲中國東部溫度最高,壓力和流量最大的高產能地熱井,地熱發電潛力顯著,為東南沿海中高溫地熱資源勘查開發指明方向。惠熱1井位于惠州市惠城區橫瀝鎮黃沙洞村,區域上位于北東向紫金-博羅區域性斷裂帶的南東側約12km,蓮花山區域性斷裂帶北西側約40km。井位工區主要為北東向壓扭性斷裂與北西向張性斷裂控制,且北西向張性斷裂顯示為低阻,且前期溫泉(井)在北西向斷裂帶內出露,因此認為黃沙洞地熱田的熱成因模式為深部熱源沿北東向壓扭性斷裂帶傳導至淺部,遇到北西向張性低阻斷裂帶,以流體為介質將熱傳遞至地表,形成溫泉。按照此熱成因模式,鉆探選址于壓扭性斷裂帶北西側下盤,且位于張性低阻斷裂帶中。鉆井深度為3009m,鉆遇地層從淺至深依次為第四系(0~20m)、寒武系(21~466m)、震旦系(467~1565m)和侏羅系巖體(1566~3009.17m)(圖2)。通過巖屑錄井、取心、測井工作,發現東南沿海地區典型巖體熱侵位垂向變質序列,鉆孔于1550m深處成功揭穿沉積蓋層,進入下部隱伏花崗巖體,鉆遇地層巖性從淺至深依次是砂巖、千枚狀頁巖、炭質/粉砂質板巖、構造角礫巖、硅化石英砂巖、絹英巖化花崗巖以及二長花崗巖。

2 惠熱1井綜合巖性柱狀圖

在新的勘查評價技術方法指導下,惠熱1井于2900m測得熱水溫度為127.7℃(圖3)。在此基礎上開展了放噴試驗熱儲工程測試,自2019年3月26日安裝放噴井口裝置至4月9日關井,歷經3次引噴,歷時16天。測試顯示,井口最高穩定溫度118℃,最大流量137m3/h,最大允許開采量268.3m3/h,井口工作壓力0.22MPa。據初步測算,按照16%的發電效率,考慮綜合利用發電后溫度50℃,惠熱1井單井產能達到3MW。

3 惠熱1井熱儲工程測試現場圖

a—放噴井口裝置;b—放噴水汽效果;c—溫度、壓力、流量記錄

3.成果意義

東南沿海地熱地質條件的查明為我國東南沿海地區中低溫地熱資源的勘查評價提供了基礎,通過本次調查評價,項目總結出的東南沿海對流型地熱資源勘查評價的技術方法與地熱成藏模式,為尋找同類型地熱資源提供了理論和技術依據。惠熱1井探獲的中高溫地熱資源說明東南沿海地區地熱資源不僅可以實現溫泉洗浴療養的規模化開發,而且具備中高溫發電潛力,梯級開發利用前景十分廣闊。

(中國地質科學院水文地質環境地質研究所 甘浩男;北京探礦工程研究所 張德龍供稿)


[責任編輯:dc]

行業要聞 >>
中央第六巡視組巡視中國地質調查局黨組工作動員會召開
中國地質調查局召開2020年黨風廉政建設工作視頻會議
自然資源部明確安全生產整治十項重點工作
新冠肺炎疫情對地勘行業的影響
《礦產資源登記統計管理辦法》公布實施
五部門出臺推進天然氣儲備能力建設實施意見
中國地質調查局2016~2018年地調項目成果陸續上線服務
2020年第三批地質災害防治單位甲級資質審查結果公示
第51個世界地球日主題宣傳活動周海報
自然資源部關于申請辦理礦業權登記有關事項的公告
業界資訊 >>
累計產氣300億立方米的頁巖氣田有多牛?
非常規工程技術中心有序推進局陸域油氣重點工程論證
冬奧北京賽區前期地質勘查全面完成
需求恢復+政策跟進,煤炭行業或迎改善
山西出臺煤層氣勘查開采管理辦法
地質云天然氣水合物專題服務”已全面上線
智能地質調查技術持續深入應用于地質調查“在線化”工作
我國首個大型頁巖氣田累計產量突破300億立方米
地質調查“在線化”推出新版本
2020重大科學問題和工程技術難題征集發布活動啟動投票
會展預告 >>
稿約|展探工青年風采,聚多彩魅力貴州
官宣:新疆礦博會7月16至18日如期舉辦
第十二屆中國成都石油天然氣及石化技術裝備展覽會
新疆絲路礦業合作論壇
2020上海國際地下工程與隧道技術展覽會
CIME2020共享共贏礦山產業鏈平臺
關于舉辦第九屆(2020年)全國鉆探機班長技術培訓班通知
新疆礦博會7月18日開幕
歡迎參加“面向2023年后大洋鉆探學術研討會”
召開2019年“海洋地質、礦產資源與環境”學術研討會通知
人物訪談 >>
孫友宏校長在人民日報發表《為高校營造良好創新環境》
方肇洪談地源熱泵技術持久創新發展的重要動力
風餐露宿?探尋地球寶藏(講述·一輩子一件事)
高德利院士:鉆探技術可為開發難采油氣破題
能源行業的發展機遇大于挑戰
胡澤松談綠色開發指數
張楠:五赴南極,他讓冰蓋下的世界不再神秘
能源40年 | 鄭克棪:地熱開發從跟跑到躍居世界榜首
地勘司司長:加強地質工作使地質先行作用得到充分發揮
面對新形勢,看河南有色如何在中原更加出彩中“出彩”
熱點觀察 >>
“地下超級鍋爐”可發電供暖
緊繃國家能源安全之弦
2020年第一季度地質勘查行業形勢分析
我國地熱能供暖(冷)將在“十四五”集中釋放
可燃冰,未來能源之星還是滅世惡魔?(二)
可燃冰,未來能源之星還是滅世惡魔?(一)
自然資源部地質勘查管理司負責人回應地勘行業熱點關切
五大看點詳解我國海域天然氣水合物第二輪試采
油氣勘探開發的未來在深海
戰“疫”中的靚麗風景線
企業動態 >>
遭遇用工荒?無人化操作的智能鉆機解決您的難題
三臺千米全液壓履帶式巖心鉆機出口伊朗
河北永明與河北二隊簽訂5000米電驅動石油鉆機合同
戰疫情,實現開門紅——金帆股份工程建設顯身手
英格爾便攜式鉆機在川藏鐵路線上創出新紀錄
石煤機公司與中國礦業大學(北京)簽署戰略合作協議
5000米多功能變頻電動鉆機(ZJ50/3150-ZDB型)出廠驗收
重大喜訊!第二批3臺鉆機發貨迪拜
無錫錫鉆“金剛鉆”閃耀川藏鐵路
英格爾EP600plus鉆機創同類鉆機75孔徑最深鉆深紀錄
意甲射手榜2018一2019 网上股票配资平台牛壹佰赞a 配资炒股_杨方配资平台 北京快三预测和值推荐 黑龙江11选五走势图表 体彩481开奖结果今日 股票指数行情怎么看 pc蛋蛋外围信誉赌群 北京11选5五码分布走势图 彩票联盟平台网址 股票涨跌行情中心 内蒙古快3开奖走势图结果 配资维权,不受理不立案,怎么办 今日3d试机号 排列三综合走势图 股票指数的含义 黑龙江省体彩11选5