河南鹿邑縣館陶組熱儲地?zé)峋畢?shù)分析研究

田康 侯海濤 雷炯 翟志祥 陳高凱

摘 ?要：地?zé)豳Y源是一種綠色低碳?可循環(huán)利用的可再生能源，開發(fā)利用地?zé)豳Y源，是緩解霧霾現(xiàn)狀?治理大氣污染的必要手段，也是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑?鹿邑地區(qū)具有豐富的地?zé)豳Y源，萬江新能源集團(tuán)地?zé)釄F(tuán)隊(duì)在此地區(qū)開展了長期的地?zé)嵫芯俊F(tuán)隊(duì)通過對鹿邑地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造條件、地層條件科學(xué)分析，結(jié)合地?zé)徙@探，通過抽水試驗(yàn)求得地?zé)峋牡刭|(zhì)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：鹿邑、地?zé)豳Y源、地?zé)峋@探、水文地質(zhì)參數(shù)

地?zé)崮茏鳛橐环N清潔的可再生能源[1]，已經(jīng)在全球60多個(gè)國家得到直接利用[2]，并顯現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，所以開發(fā)利用地?zé)崮芸梢宰鳛閷?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑[3-5]?不過，地?zé)豳Y源的合理開發(fā)必須建立在對其資源量和分布規(guī)律的科學(xué)評價(jià)基礎(chǔ)之上[6-9]?河南省省鹿邑縣地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，但對其研究程度較低?本文擬對該地區(qū)地?zé)豳Y源進(jìn)行合理評價(jià)，以期為地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用提供依據(jù)?

1研究區(qū)地層條件

鹿邑屬于周口凹陷的一部分，區(qū)內(nèi)基底主要由太古界?古生界寒武-奧陶系?二疊系組成，其次為太古界?元古界?全區(qū)被巨厚的新生界地層（厚約1500～3000m）所覆蓋，除缺失志留系?泥盆系外，其余地層發(fā)育較齊全，現(xiàn)依區(qū)域地質(zhì)?石油鉆孔資料及本次工作，新生界地層由新到老簡述為下：

各地層具體特征如下：

1?新生界（Cz）

（1）第四系（Q）規(guī)劃區(qū)內(nèi)普遍分布，巖性下部主要為粘土?砂質(zhì)粘土夾粉細(xì)砂?中細(xì)砂，中上部為砂質(zhì)粘土?粘土?粉土夾砂?砂礫石層，頂部主要為砂質(zhì)粘土?粉土?粉砂巖，厚400～500m?

（2）新近系（N）規(guī)劃區(qū)內(nèi)普遍分布，厚度變化不大，具有東薄西厚?北薄南厚的特點(diǎn)，底板埋深100～1800m，厚800～1400m?自上而下分為明化鎮(zhèn)組和館陶組?

明化鎮(zhèn)組（Nm）：巖性為一套棕紅色?黃綠色粘土?砂質(zhì)粉土與灰黃色?灰綠色細(xì)砂?粉砂互層，局部夾粗砂及含礫砂巖，厚300～500m?明化鎮(zhèn)組底板埋深800-1100m?

館陶組（Ng）：巖性主要為棕黃色?灰綠?灰白色含礫砂，夾棕紅?灰綠色粘土?砂質(zhì)粘土，厚400～600m，館陶底板埋深1250-1300m.

（3）古近系（E）區(qū)內(nèi)普遍分布，呈北東向展布?巖性主要為一套棕紅色?紫紅色?灰褐色?棕黃色和灰綠色粘土巖?泥巖粉砂巖?粉細(xì)砂巖?粉砂巖組成，底部多為含礫砂巖或砂礫巖?鹿邑凹陷內(nèi)古近系底板埋深2500～2800m，厚500～800m?規(guī)劃區(qū)內(nèi)古近系厚達(dá)500m?

2地?zé)峋畢?shù)研究

按照《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范（GBT11615—2010）》對鹿邑DR1地?zé)峋M(jìn)行了3個(gè)落程的抽水試驗(yàn)?三次不同降深抽水試驗(yàn)靜水位?動(dòng)水位?水溫?涌水量?降深?單位涌水量，如下表1：

該井目的層地?zé)崴疄槌袎核?，采用完整承壓井求不已公式和《地?zé)豳Y源勘察規(guī)范》推薦影響半徑公式迭代計(jì)算

根據(jù)《地?zé)豳Y源勘察規(guī)范》，對于盆地性地?zé)崽?，按單井運(yùn)去開采量開采100a，消耗15%左右地?zé)醿α?，采用以上公式?jì)算地?zé)峋_采對熱儲的影響半徑：

R-開采100年地?zé)峋绊懓霃?

H-熱儲厚度，620m;

f-為水熱容與熱儲熱容的比值，取1.7;

K-熱儲平均溫度下的熱儲滲透系數(shù);

Q-抽水流量（m3/d）;

R-抽水影響半徑;

rw-抽水井熱儲段井半徑0.19m;

Sw-抽水井穩(wěn)定降深（m）;

M-取水段累積砂巖厚度229m;

經(jīng)計(jì)算熱儲滲透系數(shù)K1=0.0358m/d，K2=0.0535m/d，K3=0.0477m/d，K平均=0.0457m/d;導(dǎo)水系數(shù)T=KM=10.4653m2/d。

3結(jié)論與建議

本文以位于鹿邑地?zé)崽顳R1地?zé)峋疄橐劳?，通過地?zé)徙@探?地球物理測井?抽水試驗(yàn)分析研究館陶組砂巖熱儲特征及成井主要參數(shù)等，為尋找高品質(zhì)地?zé)豳Y源提供了依據(jù)，主要取得以下結(jié)論：

（1）鹿邑地區(qū)館陶組砂巖含水層埋深較深，大約1050m，厚度達(dá)到300m，含多個(gè)厚度較大砂巖含水層，底板深度大約在1500m左右?

（2）館陶組砂巖含水層其潛力較大，溫度和水量均可觀，測得孔底井溫為55℃?抽水試驗(yàn)最大水量超過124m3/h，單位涌水量7.65m3/（h·m），井口水溫50℃將成為未來鹿邑縣一主力熱儲層?

（3）通過鹿邑DR1地?zé)峋樗囼?yàn)曲線，計(jì)算熱儲層平均滲透系數(shù)K為0.0457m/d，導(dǎo)水系數(shù)T=KM=10.4653m2/d?

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