地热资源开发利用选区评价 专利_重庆市万州区地热资源特征及开发利用建议
时间：2019-05-01 03:14:49 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】重庆市温泉开发历史悠久，如今“中国温泉之都”已经授牌，正全力打造“世界温泉之都”，而作为渝东北中心的万州区地热资源勘探开发仍处于起步阶段。本文归纳万州区地热资源特征的基础上，提出万州区地热资源开发利用建议，对万州区地热资源勘探开发具有较重要的意义。
【关键词】地热资源；渝东北；万州区；开发利用布局
1、区域地质环境条件
1.1位置与交通
万州区位于渝东北，是三峡库区经济中心。交通十分便利，已形成水、陆、空立体交通网络。
1.2地质构造
万州区位于长寿—遵义基地断裂带与七曜山基地断裂带之间的北东向褶皱带，有假角山、铁峰山、方斗山、龙驹坝、七曜山五个背斜（图1）。
1.3水文地质特征
一般地下水：主要有碳酸盐岩岩溶水、碎屑岩层间裂隙水、红层承压水及风化带网状裂隙水，水温一般小于20℃，矿化度一般小于1g/L，水质类型以HCO3型为主，是生活饮用、农业灌溉之优良水源。
地热水：地热水形成取决于构造条件及碳酸盐岩层出露情况等，埋深一般在1500～2500m左右。区内地热水成因主要以大气降水溶滤成因为主，兼有“古封存”水混合，经深部循环加热而成。
（1）天然温泉。位于长滩镇龙洞沟，水化学类型Cl?SO4-Na?Ca型，水温27℃，水量609m3/d，矿化度6.065g/L，pH值7.19，未利用，为区内唯一天然温泉。
（2）钻井温泉。区内钻井温泉有长滩镇龙门峡温泉和长滩地热井。
龙门峡温泉：1973年江汉石油管理局施工天然气井后而成。水化学类型为Cl?SO4-Na?Ca型，调查时水温31℃，自流水量755m3/d，矿化度5.011g/L，pH值7.62，由于水温较低，现暂停开发利用。
长滩地热井：为万州区第一口地热水钻井温
泉，2010年7月勘探出水，井口压力1.40Mpa，其水温51.5℃，水量2400m3/d。水化学类型Cl-Na型，可溶性总固体大105.67~122.71g/L，属含偏硅酸的硫化氢、氟、锶、硼医疗低温热矿水，水质优良。
2、区域地热地质条件及其特征
2.1区域地热地质环境
区内地热受区域地质构造、地层岩性及地貌、水文气象等多因素严格控制和制约。地热水的形成、补、迳、排与地形地貌密切相关。
（1）构造特征。区内地热资源受地质构造控制以及行政区域的影响，分布于方斗山背斜两翼、七曜山背斜北西翼，龙驹坝背斜两翼，其次为铁锋山背斜两翼、假角山背斜南东翼。
（2）岩性特征。各背斜轴部主要为三叠系嘉陵江组碳酸盐岩及巴东组的碳酸盐岩夹碎屑岩；翼部为三叠系须家河组长石石英砂岩夹碳质页岩或煤层及侏罗系砂泥岩不等厚互层。
（3）地貌特征。万州区地处四川盆地东北边缘，地貌以方斗山背斜为界，方斗山背斜以西属川东平行岭谷一部份，呈现出一山一谷一台相间的地貌景观。方斗山背斜与七曜山背斜之间地带属岩垄脊槽谷中山及台原型峡谷中山地貌。
2.2地热水的形成与分布
（1）地热水的形成及其特征。在高隆起背斜轴部或近轴部的三叠系中下统碳酸盐岩形成的岩溶槽谷(槽沟)内，大气降水通过落水洞、漏斗、溶隙等向地层深部渗透（横向迳流为主），随地热增温及化学热等因素使地下水水温增高；深部地热水纵向迳流，然后在地表减压最大的地段，即江、河横向深切地段（“减压天窗”处）排泄形成温泉。
地热水的形成以渗入溶滤水为主，兼有“古封存水”与之混合的特点。
（2）地热水的热能来源。区内地热主要由地热增温所致，即热储的温度受埋深控制；另外，化学热（矿物分解）、机械热（构造运动）、放射热（放射性物质蜕变）等也是地下水水温增高不可忽略的重要因素。根据热水井及温泉的水质检测报告，按K—Mg温标地热梯度计算法，区内主要热储下部温度达87.32～89.34℃。
（3）地热水的补、迳、排特征。区内地热水接受大气降水补给、沿深部纵向迳流、在河谷深切等减压地段排泄。
①地热水补给。区内高隆起背斜热储构造的地热水是由大气降水为主要补给源。在地热水热储层露头区（“高位”岩溶槽谷）接受大气降水补给形成浅层地下水后，其中一部分地下水在构造、区域水压力（压差）作用下沿构造裂隙、溶隙下渗而补给深部热储层。
②迳流条件。降水补给地下水后，一部分沿层面裂隙、构造裂隙及沿深部发育的溶蚀裂隙、溶孔等向深部运移，补给深部“热水库”，经地热增温后形成地下热水。深部地热水主要作纵向运移（排泄区）。
③排泄条件。地热水在纵向运动过程中，常在构造转折端、构造鞍部所开启的“减压天窗”地段（尤其是在河流深切峡谷地段）泄流，沿通向地表的天然通道排出，在地表形成温泉（如长滩镇龙洞沟天然温泉）。其特点是埋藏深、补给面积大、迳流途径长、动态较稳定。
3、地热资源评价
3.1地热田范围的圈定
（1）地热田的平面分布特征。万州区的地热资源类型为沉积岩碳酸盐岩溶隙-裂隙型，主要分布于假角山、铁锋山、方斗山、龙驹坝、七曜山等高隆起背斜区。区内每个地热田围绕背斜核部成“环带”分布，“环带”的中心部分为热储裸露区；“环带”的外围则是向斜热储深埋区；“环带”中心与外围之间，则是热储中、深埋区（即热水库）
（2）热田的垂向分布特征。热储层上部浅层为重碳酸型低矿化冷水，温度一般小于25℃，埋深数百米；中部为硫酸盐型低温微咸水，温度一般大于37℃，小于60℃，埋深数1000m至2000m左右；下部为高矿化盐卤热水，埋深2500m以上，温度大于60℃。
（3）热田范围的圈定。①圈定热田范围的原则。根据重庆地区多个地热钻井分析后确定，浅部地热水的顶界以500m为限，沿倾向确定的内边界，深部地热水的底界以2500m为限来确定外边界，再结合行政边界等条件确定地热田纵向边界。②圈定热田范围的方法。根据本区热储为倾斜（倾角一般30～60℃）的半封闭的深部增温增压溶滤型，且浅表热显示不明显的特点，结合多年来对同类型的热储构造研究资料，对应各热田地热地质剖面图进行热储范围的圈定，计算出各热储范围的面积（表1）。 3.2地热资源储存量
地热资源储存量是指在现有的开采技术和经济条件下经过勘查已经查明的地热资源量。工作区以前未做过系统的地热水资源动态观测、地热资源的计算及评价工作。
（1）地热资源储存量计算。工作区的地热资源类型为沉积岩溶隙-裂隙型，主要分布于各个高隆起背斜褶皱区，呈条带状，地热水储存于倾斜的半封闭的热储层内，每一个封闭构造带都是一个独立的补、迳、排系统，含水层由强岩溶化的灰岩、白云岩组成，周围被弱透水或不透水的泥（页）岩、泥灰岩等圈闭。高隆起背斜两翼热储层各自成体系，一般不发生水力联系，其整个热储构造的地热资源储存量应为各体系地热资源储存量之和。对区内地热资源计算采用热储法。
（2）参数的选取。①热储层过水断面面积和热储长度选取。由于工作区地热水储存于倾斜的半封闭的热储层内。根据工作区的热储构造的特点，计算热储体积时，采用了热储层过水断面面积和热储构造纵向长度的乘积。热储构造纵向长度在平面图上直接读取，同时考虑行政边界；②热储岩石的孔隙裂隙率。本区热储埋深较大，一般为2000～2500m，深部岩石的孔隙度较浅部小。根据四川盆地多年勘探经验，再结合区内地热水的储存条件，孔隙裂隙率统一按2.0%选取；③热储温度。结合区内长滩镇热水井及温泉地球化学温标计算值的选取，按K—Mg温标地热梯度计算值，取其平均值88.33℃。
（3）计算结果。见表2。
（4）地热资源储存量评价。本次对万州区的地热资源储存量计算局限于工作区一定深度范围内，但实际上地热资源补给区已延续到工作区范围外，因而，计算结果偏低。从计算结果来看，区内热储存总量为58.8929×1015KJ，折成标煤20.10亿吨，热流体储存总量为66.43×108m3（即66.43亿m3），总体地热资源比较丰富。
3.3地热资源可开采量
按采取率比例法近似计算地热资源可开采量。根据万州区的区位条件、经济发展等，将区内地热资源开采比例采用0.4%，经计算，万州区的地热资源年可开采量地热水量为26.57×106m3/a（0.2657亿 m3）（表3）。
4、地热资源的开发利用与保护
4.1地热资源的开发利用现状
目前，万州区天然温泉一处，钻井温泉两处，
均位于长滩镇，构造上属于方斗山背斜北西翼。天然温泉因水温较低，未利用；龙门峡温泉，因水温低，现暂停开发利用，长滩温泉现正进行地热资源评价等相关工作，亦未开发。
4.2地热资源的开发潜力评价
万州区地热资源比较丰富，地热资源储存量（区外补给除外）为66.43×108m3，可开采量为26.57×106m3/a，目前区内地热资源基本没有开发利用，开发潜力很大。
4.3地热资源开发规划布局与保护
（1）地热资源开发规划布局。根据相关精神，结合区内地热水资源、旅游资源分布特点和开发利用基本格局，以市场需要为导向，资源为基础，建议万州区开发规划以发展旅游度假型、康乐保健型、生态园林型、农业观光型、房地产型等特色温泉为主。
(2)地热资源开发保护。在开发利用过程中，应坚持“依法开采，规范管理”、“ 开发与保护并重，开源与节流并举”等原则，
参考文献
[1] 徐太国 刘邦显 李德龙等 《重庆市万州区地热资源调查评价报告》 2009年
[2] 南江水文队《万县幅区域水文地质普查报告》（1：20万）1981年
[3] 重庆市国土房管局局 《重庆市地热水资源勘查与开发利用规划》2008年
[4] 高玲等 《重庆市万州区长滩地热井完井报告》 2010年
[5]刘邦显等 《重庆市万州区长滩镇地热水地热资源评价报告》 2011年
