温泉设计 2009-11-20 12:06:14 阅读68 评论0 字号：大中小 订阅
为进一步了解中国不同类型地热田的基本特征，下面选择6个代表性地热田作一简要介绍，其中一个高温地热田（西藏羊八井），4个中、低温沉积盆地型地热田（北京东南城区、昆明、西安、天津塘沽），1个中低温构造隆起区的地热田（海南三亚南田地热田）。 （一）西藏羊八井地热田
羊八井地热田位于西藏拉萨市西北约60km处，地理位置：东经90°26′～90°32′，北纬30°26′～30°33′, 地面标高4 300～4 500m。地势北高南低，东、北两侧为念青唐古拉山脉, 主峰7 162m，南东为唐山，主峰6 277m。其间的那曲-羊八井-多庆错新生代断陷盆地，西南高，东北低，呈“S”型北东向展布，长达70余km，宽7～15km，藏布曲河（拉萨河水系）贯穿其间。
当地属高原气候，年最高平均气温25.5℃，年最低平均气温-22.2℃，年平均降水量269mm，年平均蒸发量2 148mm。
羊八井地热田在构造上处于北东向的那曲-羊八井-多庆错活动断裂带中部的新生代断陷盆地内，盆地内主要分布新生界的第四系、第三系及下古生界变质岩系。第四系松散层，分布于山麓及盆地中心部位，最大沉积厚度约340余m；第三系为一套火山岩系，出露于盆地周边，在盆地内多为第四系所覆盖，厚度大于250m；下古生界变质岩系，构成盆地的基底，喜马拉雅期花岗岩、燕山期花岗闪长岩、石英闪长岩侵入其间，构成了复杂岩体。主要构造走向北东-南西。
羊八井地热田中的地热水以断裂带为补给循环通道，储集于基岩裂隙及第四系松散沉积物的孔隙中，通过径向辐射流形式运移，以各种地热显示进行排泄。分为南北两区，热田北区，浅部热储层处于非承压状态（开放环境），地热水汽化放热，造成岩石强烈的水热蚀变（主要为硅化、高岭土化）及自然硫的成矿作用，以液态水向邻区渗流，并通过地面放热、汽等方式排泄；热田南区，浅部第四系热储层呈封闭状态，地热水以泉、热水湖泊、冒汽孔、放热地面等方式排泄，汇入藏布曲河。
羊八井地热田按热储层特征分为第四系孔隙热储及基岩裂隙热储两个热储层。第四系孔隙热储层，为次生热储层，由深部基岩裂隙热储层的地热水补给作用而成，储层为第四系更新统砂、砂砾、砾石层，最大厚度345.5m，最薄仅11.8m。该储层以中尼公路为界，分南北两区。热田南区有亚粘土、亚砂土覆盖，其最大厚度达31.1m，地热水呈承压状态，可自喷，水头高出地表10～30m不等；热田北区，热储层无粘性土覆盖，地热水呈潜流状态，埋藏深度随地形的增高而增深。据勘察资料，热田南区第四系孔隙热储层，有一个高温热水层，其厚度、温度、埋藏深度如表2.5.18所示。地热水温度在40℃以上地区分布面积14.62km2，其中130℃以上可用于发电的中、高温地热水分布面积5.656km2（北区3.045km2，南区2.611 km2）；地热井孔内地热水温度141～172血清铁蛋白℃，孔口温度120～147℃，压力0.2～0.46MPa，单井汽水总量72～169.7t/h，其中蒸汽量9.13～25.8t/h。地热流体矿化度954～1 853mg/L，pH7.7～8.89，SiO2含量36.5～124.5mg/L，主要为Cl-Na型水，是目前的主要开采层。
基岩裂隙热储层，主要为第三系喷出岩及喜马拉雅期花岗岩、燕山期花岗岩、石英闪长岩等杂岩体，构造裂隙发育。地热水储集于断裂带及次级脉状裂隙带中，以其两断裂交汇带为其富集部位。据热田北区最新地热勘探孔黄河三角洲高效生态经济区ZK4001资料，在1 300余m深度内，已揭露
有两层基岩裂隙热储层：240～电信网技术450m为浅部热储层，岩性为碎裂花岗岩，热储温度157℃左右，为目前羊八井地热田的开采层位，其上部的盖层为第三系火山碎屑岩；950～1 336m为深部热储层，岩性为碎裂花岗岩、糜棱岩化花岗岩、碎斑状花岗岩，热储层平均温度247℃，最高251℃，其上部盖层为蚀变碎裂花岗岩、黑云母花岗岩等。深部热储层在深度950～1 220m的深度内，获得了温度247℃、汽水混合总量达302t/h、估计发电潜力达12.58MW的高温地热流体，展现了良好的开发利用前景。地热水水质类型为Cl-Na型，矿化度2.8g/L，pH值8.66，氟、锂、偏硼酸、偏硅酸为其特殊离子成分，含量分别达到12.8、20.9、385.0、90.4mg/L，除用于发电外，还具有很好的医疗利用价值。
（二） 昆明地热田
昆明地热田位于中国云南省昆明市的城市中心部位，经近年热田地质勘查与开发证实，为一埋藏较浅、分布面广、资源丰富、开发利用潜力大的低温地热田。热田范围：西至西山
大断裂，东至白邑-横冲断裂，北至昆明城北莲花池东西向断裂，南至呈贡马金铺一带，面积约670km2。
昆明地热田在构造上属康滇地轴东缘昆明断陷盆地。该盆地在垂向上由上而下有五个主要层位。
第一层：浅部新生界（Q—N）松散沉积层，含孔隙水。
第二层：包括中生界-古生界（P—D）沉积地层，砂页岩、碳酸盐岩交替出现，含常温地下水。
第三层：下寒武系（C-1）砂页岩，构成昆明地热田主要热储层的盖层，对热田水起着阻水和隔热作用，其中的下寒沧浪铺组砂岩，在地热田中部构成面积不大的热储层。
第四层：震旦系渔户村组及灯影组（Z2dn）白云岩，为昆明地热田的主要热储层。
第五层：震旦系陡山沱、南坨组（Z2d）碎屑岩及元古宇昆阳（Pt2）变质岩系，构成热储层基底。
邢台学院魏笑雨昆明地热田有上、中、下三个热储层:
上热储层：主要指下寒沧浪铺组石英砂岩热储层，分布于关上到跑马山一带，面积约60km2，热储层厚度50～155m，地热水温度38～53℃ ，单井出水量300～600 m3/d。
中热储层：震旦系渔户村组下部硅质白云岩、灯影组白云岩，厚度250～300m，分布全区，为地热田的主要热储层。地热水温度40～74℃，单井出水量1000 m3/d左右。
下热储层：震旦系灯影组藻屑白云岩，厚315～376m。目前在局部地段开采此层，地热水温60～超灵78℃，单井出水量大于 1 000 m3/d。
震旦系渔户村组硅质白云岩、灯影组白云岩为主要热储层，出露于昆明断陷盆地的西部山区及北部的地校－核桃箐等地，在盆地内则隐伏于第四系及古生界寒武系地层之下，埋深363～1 100m左右，因主要受南北向断裂构造切割，导致热储层特性、地热水的赋存条件有差异，在地热田北段由西至东变化。近靠西山地带，热储层埋深645～795.4m，地热水温度39.5～41.0℃，水位埋深0.07～1.43m，热水井单位出水量0.042～0.33L/(s·m)；海埂地段，热储层埋深743～926m，地热水温度52～67℃，水位埋深2.5～9.39m，热水井单位
出水量0.45～0.84L/(s·m)；市区，热储层埋深362.96～538.75m，地热水温度40.5～68.0℃，水位深15.24～43.20m，热水井单位出水量0.25～1.45L/(s·m)；市区以东至关上、官渡以西地段，热储层埋深568.5～1109.61m，热水井单位出水量0.28～1.75L/(s·m)；关上、官渡以东地段，热储层埋深492～729.0m，地热水水位埋深5.91～56.39m，热水温度37～52℃，热水井单位下降出水量0.112～5.68L/(s·m)。
昆明地热田为层状热储类型，热储层分布较为稳定，热源主要来自地球内部的传导热，地热温度随储层埋深的增加而增加，故又可称其为传导型地热田。地热水主要来自热储层出露区的降水补给及上覆弱含水层和切穿热储层的含水断裂带的越流补给，补排关系比较复杂。热田的分布受盆地构造及断裂构造的控制明显。昆明地热田依据热储层厚度、分布、埋藏深度及地质构造特征将其分为12个区。全区在2 000m深度内，储存热量约2.5597705×1016kJ,相当于8.734亿 t 标准煤的发热量; 储存水量约120.63亿m3,以其可采收15％计，则可开采地热水量18.093亿m3，可利用2.270×1014kJ的热量，约相当于储存热量的1％。以100年开采时间计，则每年可采0.18亿m3 或每天可采4.96万m3的地热水。
地热水化学特征总的规律是：水化学类型在热田外围较简单，热田内趋于复杂，热水中水
化学组分含量高低与水温有关，Cl、SO4、Na、SiO4、F等离子含量随水温增减变化明显，水温增高，其含量增高；热水与常温地下水的水化学特征有明显差别，地热水矿化度及主要离子含量普遍高于热田区的常温地下水，反映出地热水较常温地下水的循环深度深，运移时间长，补给途径较远的特征。
（三） 北京东南城区地热田
北京东南城区地热田是一个隐伏的地热田，位于北京市东南城区，东起朝阳门外十里堡，西至中山公园，南至永定门外，北至左家庄，面积约120km2。热储层主要为蓟县系铁岭组和雾迷山组碳酸盐岩，隐伏于新生界第三系、第四系地层之下，埋藏深度一个粗瓷大碗600～2 000m，地热水温度40～70℃。
北京地热田在构造上处于北京凹陷中段南侧。该凹陷为一南西—北东向的长条形凹陷盆地，西北以黄庄-高丽营断裂为界，与京西北隆起毗邻，东南以南苑-通县断裂为界，与大兴凸起相接，其间宽约15km，轴长约60km。北京东南城区地热田所处部位是北京凹陷中
心线以南紧靠南苑-通县断裂的部位。经勘探证实，基底岩层，也是主要热储层，为中元古代蓟县系铁岭组及雾迷山组白云岩，浅埋区位于朝阳区呼家楼一带，埋藏深度仅700～800m，向西北方向埋深渐增至2 000m以上。这套地层与北京西北部山区广泛分布的同类岩层有构造和水力上的联系，当这些岩层在西北山区接受降水补给后，向东南运移至北京凹陷增温，在凹陷区第三系地层阻水隔热保温作用下，使地热水在碳酸盐岩层中富集、贮存，而形成今日可开发利用的隐伏地热田。但不同部位的热储层埋藏深度、富水性有所差别，主要是由于受到下述基底构造的破坏和影响：
（1）良乡-前门断裂 走向北东，长50余km，构成热田西北界。断裂两侧热储层顶板埋深差达1 320m。西北一侧热储层埋深大，渗透性差，上覆第三系厚度大，下部并见白垩系，地热水的开发意义较小。
（2）南苑-通县断裂 走向北东，构成热田东南边界。界内热储层埋深为700～800m，是北京东南城区地热田开发利用较为经济的地段；界外为大兴凸起，基底埋深渐浅，地热水温度渐低，已缺乏开发利用的意义。
（3）崇文门-呼家楼断裂是地热田内部的主要断裂，经勘探证实，断裂沿线是第三纪玄武
岩岩浆活动的中心，断裂带附近为热储层较富水、热水温度较高的地带。推测该断裂是热田的主要导水导热构造。
北京地热田地热水属承压-自流水类型。勘探开发的初期，水位可上升至地表附近，有的可自流，水位埋深＋2.5m至-11.14m，承压水头以崇文门-呼家楼断裂线附近最高，向北西方向递减。但地热水水位随着开采量的扩大，呈逐年下降的趋势。1974～1980年间累计下降12.32～15.27m。
北京地热田热储层与其盖层地热增温率有较大的差别，热储盖层地热增温率由上而下渐增，平均值为4.05℃/100m，其中第四系平均1.95℃/100m,第三系平均3.99℃/100m, 第三系—侏罗系、白垩系平均为4.28℃/100m, 蓟县系页岩隔层平均为6.85℃/100m。热储层地热增温率仅1.77℃/100m，明显地低于上部盖层，反映出热储盖层地热增温的热传导性质，越靠近热储层地热增温率越高。热储层则有热对流作用，导致在热储层埋藏浅的地区，出现热异常，在相同深度内可获得比相邻地段温度高的地热水。
热储层系硅质白云岩及白云岩类裂隙岩溶含水系统，富水性受岩溶裂隙发育的影响。据热水孔抽水试验统计：其单位出水量介于0.185～2.708 L/(s·m)之间，单位出水量（q）≥1.
0 L/(s·m)的热水井，大都分布于断裂带附近，尤其是岩溶裂隙较发育的断层上盘；L＞q＞0.5 L/(s·m)的热水井亦近靠断裂带；q＜0.5 L/(s·m)的热水井，大多远离断裂带或热储层中夹薄层页岩较多的地段。总的来看，因热储层比较稳定，分布面广，厚度大，并具可溶性，故普遍含水，单井出水量一般可在1 000～2 000m3/d左右，热储层埋藏深度小于2 000m的地段，一般均具有开发利用的条件。
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