地熱資源開(kāi)發(fā)利用

地溫場(chǎng)特征

  天津市市區位于華北地臺的中、新生代斷陷盆地內,疏松的蓋層(指新生界松散地層)十分發(fā)育,區域上處于蓋層地溫梯度大于3℃/100m的高值區。多年的對地熱形成探索研究,證實(shí)了地殼淺部地溫分布受基巖起伏、構造形態(tài)、斷裂和地下水活動(dòng)等的影響,一般地溫場(chǎng)分布與基巖起伏,構造形態(tài)呈正相關(guān),導水導熱性質(zhì)的斷裂則促使熱流再分配。本區地質(zhì)構造位置為Ⅲ級構造單元滄縣隆起,從而造就了本區較高地溫背景。

  1.研究區地溫場(chǎng)平面分布特征。
  在后期構造運動(dòng)作用下,滄縣隆起內部形成若干北北東向的次一級構造,并以數條斷裂為界,呈高低相間的波浪形的展布格局,其蓋層地溫梯度基本反映基巖起伏特征。王蘭莊地熱田蓋層地溫梯度等值圈閉線(xiàn)長(cháng)軸北北東走向,與雙窯凸起展布方向基本一致,并且向內增大,最大可達6.4℃/lOOm;在凹陷區則表現為相對較低的地溫梯度。通過(guò)構造與地溫關(guān)系研究,證實(shí)地溫場(chǎng)與構造呈正相關(guān)的關(guān)系,從宏觀(guān)上了解研究區地溫場(chǎng)展布特性,以此為基礎對回灌熱儲層的溫度場(chǎng)平面變化進(jìn)行探討。

  2.研究區地溫場(chǎng)垂向變化規律。
  深部地熱普查地熱井連續測溫研究證實(shí)了地溫垂向總體變化基本表現為隨深度增加而增大,但同時(shí)受地層巖性,導熱導水斷裂構造的熱對流影響,其變化又呈現不均一性:
  (1)新生界地層結構松散,熱導率小,地溫梯度大,一般在3.0℃/lOOm以上;(2)基巖結構致密,熱導率大,地溫梯度小,多小于3.0℃/100m;(3)導水斷裂附近,由于熱水強徑流和熱對流作用,地溫隨深度變化很小,如WR73井,位于斷裂附近,從1400m至1800m,地層溫度從62℃增加至69℃,地溫梯度僅1.75℃/100m。

  3.大地熱流值。
  大地熱流值是一個(gè)綜合的參數,是指單位時(shí)間通過(guò)地球表面單位面積散失的熱流量,數值上等于巖石的熱導率與垂向地溫梯度的乘積,一是地球內部熱量向上傳導在地表直接測得的物理量,因此它最能反映一個(gè)地區地溫場(chǎng)特點(diǎn),在本區內其值為51-124MW/m2。