【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 館陶組熱儲(chǔ)層，在目前經(jīng)濟(jì)條件下，取用該段熱儲(chǔ)層的地下熱水是可行的。館陶組熱儲(chǔ)層多為灰色、灰黃色中厚層中～粗砂巖，含礫砂巖及砂礫巖，屬孔隙型熱儲(chǔ)層。該組地層厚度達(dá) 356m，單層厚度大，上部明化鎮(zhèn)組地層為蓋層。館陶組中下部砂巖聲波孔隙度 30％左右。本地單井涌水量可達(dá) 1920m3/d，水質(zhì)為 HCO3CINa 型微咸水，礦化度 911mg/L。論證井區(qū)館陶組底界埋深 1756m，厚度 356m，中下部砂巖聲波孔隙度 30％左右，井口溫度 65℃，熱水礦化度 911 mg/L。 水文地質(zhì)條件分析 第四系含水巖組的劃分及其水文地質(zhì)特征論證區(qū)及其附近第四系厚度350400m。以第四紀(jì)沉積物的巖性為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)條件為依據(jù)，將工作區(qū)的第四系含水巖系，自上而下劃分為四個(gè)含水巖組。⑴. 第一含水巖組底界面埋深約40m，大部分相當(dāng)于Q 4和Q 3上段。降水入滲、徑流和補(bǔ)給條件均較差，水質(zhì)結(jié)構(gòu)多為淡水――咸水型或含咸水型。地下水動(dòng)態(tài)類型屬?gòu)?qiáng)滲入補(bǔ)給――蒸發(fā)、開采型。⑵. 第二含水巖組底界面埋深約120m，相當(dāng)于Q 3底界。滲透性及富水性均弱，補(bǔ)給條件很差，地下徑流滯緩。水質(zhì)結(jié)構(gòu)大部分是氯化鈉型高礦化度咸水。地下水動(dòng)態(tài)類型屬弱滲入、徑流補(bǔ)給――開采、徑流型。⑶. 第三含水巖組底界面埋深約220m，相當(dāng)于Q 2底界。富水性、滲透性及補(bǔ)給性較差。地下水動(dòng)態(tài)類型屬?gòu)搅?、越流補(bǔ)給――開采型。⑷. 第四含水巖組底界面埋深350400m，相當(dāng)于Q 1底界。滲透性及富水性較弱，側(cè)向徑流補(bǔ)給微弱。地下水動(dòng)態(tài)類型屬緩慢徑流、越流補(bǔ)給－－開采型。 第三系含水巖組的劃分及其水文地質(zhì)特征⑴. 上第三系明化鎮(zhèn)組的底界面埋深800950m，含水層孔隙度一般30%33%，是本區(qū)礦泉水的主要產(chǎn)出層。地下水動(dòng)態(tài)為開采消耗型。⑵. 上第三系館陶組含水巖組底界面埋深15002100m，含水層孔隙度為27%32%，是本區(qū)地?zé)崴闹饕a(chǎn)出層（熱儲(chǔ)層）。地下水動(dòng)態(tài)為開采消耗型。⑶. 下第三系含水巖組的下部缺失，底界埋深30006000m，含水層孔隙度為18%25%，是工作區(qū)內(nèi)生油――含油地層。地下水動(dòng)態(tài)為開采消耗型。 區(qū)域性深層地下水水位降落漏斗河北平原深層地下水下降漏斗集中在中東部平原城市集中開采區(qū)和農(nóng)業(yè)集中開采區(qū)，主要有冀棗衡漏斗、滄州漏斗、寧河唐海漏斗、廊坊漏斗、青縣漏斗、霸州漏斗等，總面積43915km 2，其中冀棗衡漏斗最大為6363km 2。隨著深層地下水進(jìn)一步開采，地下水位下降范圍持續(xù)擴(kuò)大，漏斗范圍也不斷擴(kuò)大，形成了覆蓋整個(gè)平原中東部、天津市和冀東平原部分地區(qū)的巨型復(fù)合漏斗。河北平原深層地下水等水位線及埋深分區(qū)圖見圖2。圖2 河北平原深層地下水等水位線及埋深分區(qū)圖所處區(qū)域范圍內(nèi)，地下熱水為天然狀況，地下水水質(zhì)良好。開采條件下，可保證其水質(zhì)長(zhǎng)期優(yōu)良。 地?zé)釁^(qū)地質(zhì)條件 地層特征中生代本區(qū)處于抬升剝蝕期，始新世斷塊體沉降，為凹陷初發(fā)期，沉積了沙河街組三段～沙河街組一段、東營(yíng)組地層；至中～上新世，為凹陷發(fā)育衰減期，表現(xiàn)為大面積整體沉降，上第三系沉積在全區(qū)厚度變化不大。論證區(qū)上第三系地層普遍發(fā)育，其中明化鎮(zhèn)組、館陶組熱儲(chǔ)層為本區(qū)主要熱儲(chǔ)層。上第三系地層自西向東埋深逐漸加大，明化鎮(zhèn)組底界深度為 1110～1631m，館陶組底界深度為 1306～1977m 。根據(jù)現(xiàn)有安國(guó)市興安小區(qū)熱水 1井鉆孔資料（表 1 安國(guó)市地層分層數(shù)據(jù)表） ，依據(jù)視電阻率及自然電位曲線特征、錄井巖性，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，對(duì)工作區(qū)進(jìn)行了地層時(shí)代劃分，下面按照由新到老的順序?qū)ぷ鲄^(qū)下第三系東營(yíng)組以淺地層巖性特征分述如下：表 1 安國(guó)市地層分層數(shù)據(jù)表地層層位 地?zé)?1井分層數(shù)據(jù)時(shí)代 組 代號(hào) 底界深度(m) 厚度(m)⑴.第四系平原組（Q）地層，底界深度 300m 左右，厚度300m，為黃灰色、灰黃色粘土夾白色砂層。與下覆明化鎮(zhèn)組地層呈平行不整合接觸。電性特征：電阻呈塊狀、刺刀狀特高阻，自然電位低平。⑵.上第三系明化鎮(zhèn)組上段（Nm 2）地層，底界埋深 820m，厚度520m，巖性由淺棕紅色泥巖與淺棕黃色、淺灰色粉砂巖、細(xì)砂巖不等厚互層組成。電性特征：電阻呈梳狀高阻，自然電位曲線平直。⑶.上第三系明化鎮(zhèn)組下段（Nm 1）地層，底界埋深 1400m，厚度 580m，上部巖性由淺棕紅色泥巖與灰黃色、淺灰色粗砂巖、中砂巖、含礫砂巖呈不等厚互層組成。下部巖性以淺棕紅色泥巖為主，夾淺灰色含礫粗砂巖。電性特征：電阻呈箱狀凸起，刺尖刀狀中高阻，電阻值一般為4～10Ωm，自然電位曲線平直。與下覆地層呈整合接觸。⑷.上第三系館陶組（Ng）地層，底界埋深 1756m，厚度356m。本組巖性由紫紅色泥巖與淺灰色、灰白色細(xì)砂巖、粗砂巖、含礫砂巖呈不等厚互層狀產(chǎn)出，中部泥巖較發(fā)育，下部砂巖發(fā)育，底部為雜色礫巖。第四系 平原組 Q 300 300明化鎮(zhèn)組上 Nm2 820 520明化鎮(zhèn)組下 Nm1 1400 580館陶組 Ng 1756 356第三系東營(yíng)組 Ed 1788（未穿透） 32泥巖：質(zhì)純、性軟、易吸水造漿，斷口不規(guī)則，由上而下巖性逐漸變好。砂巖：主要成分為石英、長(zhǎng)石次之，泥質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)疏松。礫巖：雜色，成分以石英、燧石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，松散呈散粒狀，粒徑一般 1～3mm 。與下覆東營(yíng)組地層呈不整合接觸。電性特征：電阻率為中低阻，電阻值一般為 4～7Ωm，底部為高阻，高阻值為 27Ωm，自然電位曲線呈箱狀副異常。⑸.下第三系東營(yíng)組（Ed）地層，1788m 以深，本孔揭露 32m。巖性為紫紅色泥巖與淺灰色、淺棕紅色砂巖不等厚互層，夾薄層泥質(zhì)粉砂巖。電性特征：該層視電阻率曲線呈低阻，阻值 3～5Ωm，自然電位呈明顯的中幅度負(fù)異常。 構(gòu)造特征論證區(qū)位于冀中坳陷西部，處于高陽(yáng)低凸起上，高陽(yáng)低凸起西靠保定坳陷，北接牛駝鎮(zhèn)凸起，東臨蠡縣斜坡，東南面深澤低凸起、深縣凹陷、無極藁城低凸起接壤，是保定凹陷和蠡縣斜坡之間的北北東向條形低凸起。凸起基底構(gòu)造走向北北東，傾向西北，由元古界、古生界地層組成。安國(guó)市城區(qū)基巖頂板埋深 3500m 左右（圖3，安國(guó)地區(qū)基巖埋深等深線圖） 。高陽(yáng)低凸起是一個(gè)迭置于中元古界基底之上，呈北東向展布的新生代低凸起。燕山運(yùn)動(dòng)以前，該區(qū)屬太行山東部的古背斜東翼，燕山運(yùn)動(dòng)早期，太行山解體，斷層開始活動(dòng)，到燕山運(yùn)動(dòng)末期，太行山急劇上升，斷層活動(dòng)加劇，西部的保定地區(qū)整體沉降淪為凹陷，高陽(yáng)－博野及南部的無極、藁城地區(qū)則繼續(xù)上隆成為凸起，此時(shí)區(qū)內(nèi)地 形輪廓基本定型。東營(yíng)末期，構(gòu)造抬升，使本區(qū)遭受了剝蝕，故而缺失東營(yíng)組一段地層，館陶組與東營(yíng)組三段地層呈不整合接觸。高陽(yáng)低凸起是一個(gè)繼承性的低凸起，總的構(gòu)造是東西兩側(cè)低，中間高，局部又有小潛山。其東側(cè)高陽(yáng)斷層是一北北東向的反坡向正斷層，始于沙河街四段沉積之前，至館陶組沉積時(shí)仍有活動(dòng)。該斷層是高陽(yáng)低凸起與蠡縣斜坡分界。其兩側(cè)是保定凹陷的董莊－溫仁等斷4040圖 3 安 國(guó) 地 區(qū) 基 巖 埋 深 等 深 線 圖0120km望 都 　　苑構(gòu)造帶定 州 市 保403745020240430保 深 1清 13804305370320高 155304065040冀 參 2陷 凹 4037淀淀 230高 2高 1高 4高 深高 3134035023103036013504安 國(guó) 博 野 蠡 縣 高 陽(yáng)蠡縣斜坡 高陽(yáng)潛山帶 溫 仁 冀 參 3冀 參 1504 肅 寧凹陷 饒陽(yáng)安 平 饒 陽(yáng)深 澤無 極 劉 　 村 　 深 　 澤 　 潛 　 山 　 帶高 5高 6留 楚澤 1澤 6澤 22603027083026028082903003 320 10 50640Ａ 161。228。 450650寧 1寧 257067084503055200 3504高 84105410圖 例 320409清保 定410定Ａ油 井 鉆 孔 斜 　 坡 潛 山 帶 凹 　 陷 40埋 深 等 值 線 斷 裂 構(gòu) 造 公 　 路清 苑層。基底為薊縣霧迷山組地層（圖 4，安國(guó)地區(qū)地層剖面圖） 。該區(qū)館陶組斷層不發(fā)育，地層橫向發(fā)育穩(wěn)定，連通性較好，為地?zé)崴难a(bǔ)給及地?zé)衢_發(fā)利用創(chuàng)造了條件（圖 5，安國(guó)地區(qū)館陶組底界構(gòu)造圖） 。圖 4 安 國(guó) 地 區(qū) 地 層 剖 面 圖高 6Ａ01203405 10230450第 四 系 平 原 組上 第 三 系 館 陶 組東 營(yíng) 組 　 　 　 　 　沙 河 街 組 一 段沙 河 街 組 二 段 沙 河 街 組 三 段沙 　 　 四 　 　 　 段 孔 　 店 　 組 Ａ `沙 河 街 組 四 段 孔 店 組霧 迷 山 組 東 營(yíng) 組沙 河 街 組 一 段霧 迷 山 組 地溫場(chǎng)特征安國(guó)市地?zé)崽飳俪练e盆地傳導(dǎo)型地?zé)崽?，其熱源來自地殼深部，區(qū)域大地?zé)崃魇瞧浜愣嵩?，在地殼深部呈平均分布，?dāng)進(jìn)入地殼上部后，在基巖凸起與凹陷構(gòu)造格局的制約下，熱流重新分配布局，在正向構(gòu)造與負(fù)向構(gòu)造的交接部位，熱流方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不再保持完整的垂直向上，有從凹陷部位向凸起部位傾斜的趨勢(shì)，從而導(dǎo)致熱密度在凸起部位的相對(duì)加大，而在凹陷部位相對(duì)減弱。根據(jù)《地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)辦法》 （DZ4085）公式⑿采用地溫梯度推算法確定熱儲(chǔ)溫度。計(jì)算公式為： tdot???（ h）圖 5 安 國(guó) 地 區(qū) 館 陶 組 底 構(gòu) 造 圖定 州 市801012014016018020 20安 平深 澤150 21020安 國(guó) 博 野高 6 高 5冀 參 32020冀 參 2博 1博 2 澤 1無 極澤 2圖 例 構(gòu) 造 等 深 線 內(nèi) 插 等 深 線 斷 層 油 井 工 作 區(qū)高 6150 20 式中：t－熱儲(chǔ)溫度，單位：℃；d－熱儲(chǔ)埋藏深度，單位：m；取 1756m；h－常溫層埋藏深度，單位：m；取 25m；，單位：℃/100m ，??℃確定；to－常溫層溫度，單位：℃；取 15℃。(1756)????????（ h） ℃ 通過計(jì)算，熱儲(chǔ)溫度 ℃，由此可見，安國(guó)市興安小區(qū)地?zé)?井井口溫度 65℃是有保證的。 熱儲(chǔ)層分布特征本區(qū)有上第三系孔隙砂巖和奧陶系巖溶裂隙兩種類型的熱儲(chǔ)層，前者底板埋深 1756m，后者頂板埋深 3500m 左右。上第三系是一套砂巖、砂礫巖與泥巖頻繁交互疊置的河流相沉積層，它既是下伏碳酸鹽巖的保溫蓋層，本身又是良好的熱儲(chǔ)層。安國(guó)市城區(qū) 820m 以下的上第三系明化鎮(zhèn)組下段和館陶組地層中，有多層熱儲(chǔ)層，砂層厚度比較大，是具有開發(fā)價(jià)值的熱儲(chǔ)層。⑴ 明化鎮(zhèn)組下段熱儲(chǔ)層上第三系明化鎮(zhèn)組下段為典型的河流相沉積，屬太行山水系，其中砂巖為良好的孔隙型熱儲(chǔ)層。該段熱儲(chǔ)層以明化鎮(zhèn)組上段和第四系地層為蓋層，明化鎮(zhèn)組在華北地