张嘉宁杨欣欣

（1.中国煤炭地质总局第二勘探局，河北 涿州 072750；2.黑龙江省能源地质测试研究院，黑龙江 哈尔滨 150046）

世界地热资源蕴藏丰富，分布广泛但具有不均衡性，主要集中在大西洋中脊、红海-东非裂谷、环太平洋、地中海-喜马拉雅四个主要的高温地热带[1-2]。我国地处四大高温地热带沿线，地热能资源勘探开发潜力巨大，经过多年勘探开发利用，地热产业体系已初步显现规模。近年来，随着我国地热勘探开发利用技术的不断创新，浅层低温地热能开发利用快速发展，热液型地热能利用持续增长，干热岩型地热资源勘查与开发已进入起步阶段，地热能产业体系逐渐形成，解决了我国北方部分地区冬季取暖、温泉疗养和地热能发电等重大民生问题。随着地热能开发利用，持续推动地热养生、温泉旅游、种养殖业等产业重点健康高质量发展，满足了周边城市居民对清洁用能的需求。

本次勘查的目的是为了初步查明目标勘查区地热赋存条件和分布规律，评价地热资源开发利用效果，服务于周边地区冬季供暖和温泉开发利用。本次在目的工作区内选择有利位置施工了地热参数井，用来评价地热资源的勘探开发潜力。

1 地理位置概况

工作区位于河北省南部，邢台市市区东北部，地理位置：东经（E） 114°39′～114°42′，北纬（N）37°07′～37°09′。地处华北平原与太行山脉交汇处，地势高差比较悬殊，呈西高东低，由西向东呈阶梯分布，依次是山地、丘陵、平原，总体以平原为主。温带季风型气候，比较温和，四季较分明。毗邻大广、京港澳等多条重要高速公路和京广、京九等铁路和高速铁路网，公路铁路网络发达，地理位置优越，交通十分便利。

2 区域地质概况

位于太行山东麓深大断裂东侧，太行山隆起带之东缘，整体呈NE 向展布[1-2]。临清坳陷西部，是临清坳陷的次级构造单元，北以隆尧断层为界与隆尧凸起相邻，西以邢台-安阳断裂为界与太行山隆起区相邻，东以邢家湾断裂带为界与巨鹿凹陷相接，南以临漳—魏县断裂为界与邯郸凹陷相邻[3]。形成于印支—燕山早期，自燕山运动以来，岩浆侵入活动比较频繁。在区域伸展构造背景下形成略有波状起伏的比较复杂的断块构造，褶曲构造较发育，被区内发育的断层切割，断裂构造发育，大中型断层发育较多，延伸较长，上下盘落差比较大。

区域地层发育（由老到新）主要有：奥陶系中统峰峰组（O2f）和上马家沟组（O2s），石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t），二叠系上统石千峰组（P2sh）、上统上石盒子组（P2s）、下统下石盒子组（P1x）、下统山西组（P1s），三叠系下统刘家沟组（T1l），新近系明化镇组（N2m），第四系（Q）。

3 工作区地层发育情况

根据本工作区施工地热参数井的钻井、录井资料，可知本工作区内自上而下钻遇的地层有：第四系（Q）、新近系明化镇组（N2m）、三叠系下统刘家沟组（T1l）、二叠系上统石千峰组（P2sh）和上统上石盒子组（P2s）。

明化镇组（N2m）属于碎屑岩孔隙裂隙热储层[3-4]：层状分布，工作区内分布较为广泛，顶板埋深一般为305～520 m，底板埋深一般为660～1200 m，厚度一般为330～831 m。含水介质岩性主要以泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩为主，砂岩储层发育，具有孔隙度大、渗透率高的特点。上被第四系所覆盖，第四系厚度一般为350～500 m，为地热形成良好的保温与隔热条件[5]。本工作区第四系发育305～520 m，明化镇组（N2m）330～831 m，盖层和赋热储层条件较好，为本工作区的主要地热储集层。

根据本次地热参数井施工钻取的资料，工作区内地层简况见表1，部分地层未钻穿厚度仅为钻遇厚度。

表1 地层简表

4 地热勘探开发分析

每口地热参数井均进行了大、中、小落程抽水试验，获得了地热井评价所需的参数。各参数井静水位26.92～41.40 m，较浅。单位降深产量7.2～34.3 m3/d·m，比较充足。测试井口出水温度平均43.9 ℃，属于中低温地热资源，本区存在地热异常且分布广泛，能够作为地热资源给予综合勘探开发利用。

4.1 地热勘探开发评价

从表2 可以看出，本次施工的地热参数井，其成井深度为1 511.19～2 265.00 m。成井深度均在1000～3000 m 之间，地热资源开发属于较经济的。地热井井口水温为43.7～44.3 ℃，属于低温地热资源中的温热水[6]。地热井地热流体单位降深产量为7.227～34.335 m3/d·m，属于较适宜开采区。地热井溶解性总固体含量为1 922.57～4032 mg/L，适宜用来采暖、理疗、洗浴、温室种植及养殖等，其地热资源利用方向为采暖、理疗、洗浴等。其中理疗和洗浴为直接利用，排放要求为处理符合标准后排放；采暖利用方式为间接利用，排放要求为处理符合标准后进行回灌。

表2 各地热井适宜性评价表

4.2 地层水化学特征

地层水的化学性质主要受沉积层的岩性、沉积环境、储集空间、构造运动、水动力条件等因素控制，基岩地层水接受大量的淋滤水渗入，同时也有新近系上部地层压实排出水进入。经采样化验分析：该地热水水化学类型为氯化钠（Cl-·SO42--Na+）型水，溶解性固体1.923×10³～2.846×10³ mg/L，以碳酸钙计总硬度165.77～194.6 mg/L，pH 值介于8.0～8.6，属于弱碱性水，具有中等腐蚀性，不结垢。嗅和味为无味，无肉眼可见物。本次施工的全部地热参数井采样水浑浊度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体等4 项指标和一口井的pH 指标超过《生活饮用水卫生标准》（GB5750-2006）规定标准，不适合作为生活饮用水。

4.3 地热开发建议

近年来在市场需求的推动下，地热资源的开发利用得到蓬勃发展，现该省各地已将地热资源广泛用于地热供暖、地热种植、地热养殖、地热洗浴及疗养、轻工业及农副业加工等各个领域[7]。根据工作区地热资源蕴藏地质、水温和水质等特征，结合当地政府相关政策，建议该工作区地热开发主要利用方向为居民区和蔬菜大棚采暖，可以有效地解决当地冬季供暖需求，也可以在理疗、洗浴、种植、养殖等方向上采取综合开发方案，提高地热资源综合利用效率。

5 结论与认识

（1）钻井施工获得任泽地区自上而下钻遇的地层为：第四系，新近系上统明化镇组，三叠系下统刘家沟组，二叠系上统石千峰组、上石盒子组。

（2）本次地热参数井的成井深度1 511.19～2 265.00 m，主要含水层位于三叠系和新近系，深度305～1 697.58 m，钻井出水量64.11～101.85 m3/h。本次工作区内地热资源开采属于较经济的。

（3）地热井地热流体单位降深产量为7.227～34.335 m3/d·m，地热井井口水温为43.7～44.3℃，溶解性总固体含量为1 922.57～4032 mg/L，属于低温地热资源中的温热水，可以用来采暖、理疗、洗浴、温室种植及养殖等。

（4）本工作区主要储热地层为新近系上统明化镇组，层状分布，本区内分布广泛，地热资源类型属于中低温地热资源，有较大的勘探开发潜力。