地热资源的勘探工作研究及开发利用前景

2022-10-31

1、地热资源的勘探工作现状

在21世纪前期, 国际社会面临着能源稀缺和减少碳排放两个重要的挑战, 同时, 可再生源获得石油系统的重视。在2005年2月28日的第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议上, 其中审议通过了《中华人民共和国可再生能源法》, 而地热就是可再生能源之一。

2、地热资源的勘探方法

2.1、高密度电法

对于目前发展迅速, 涉及范围广的物探方法而言, 高密度电法可是很重要的一个。其根据岩土导电性的差异性为检测前提, 通过人工施加电流场, 进行低下传导电流分布规律的研究, 从而对地下不同电阻率地质体所表现的赋存情况勘探方法进行推断。高密度电法的工作原理相似于常规电阻率测定法, 具体流程是在A、B电极支持下, 为地下提供电流场I, 分别在M、N两个电极进行电位差的检测, 最终得出M、N之间的电阻率值, 以实测电阻率剖面为依据完成演算, 得出地下岩层中电阻率的分布状态, 随后将其定为划分地层与异常地层的区别依据。

2.2、综合物探法

现阶段, 地热勘探的物理勘探方法主要有5种, 分别是重力地热勘探法、磁法地热勘探法、地震地热勘探法、电法地热勘探法、测氡法地热勘探法等。在此, 主要对其中的3种方法进行分析和对比:重力地热勘探法的特点是效率高、成本低, 适用于确定盆地范围和较大断裂反应, 受限于操作方法, 因此, 不能准确的进行断层的相关属性判断, 例如, 大小和位置等;磁法地热勘探法适用于深大断裂, 对于断裂带、接触带、基底构造、破碎带可以进行明确, 但是不能确定深大断裂的深度和具体位置, 对中小构造反应不敏感。测氡法地热勘探法通过氡气的异常进行断层位置的确定, 多应用于浅层地热的开发施工, 容易受到多方面因素的影响, 如果进行断裂位置及倾向的探测, 务必与其它方法进行适当的融合, 但是不能确定断层的性质和其大小。

3、献县地区各热储层特征及资源量

目前献县4000m以浅基岩裂隙岩溶热储主要分布于献县东部Ⅲ级构造沧县台拱的Ⅳ级构造单元献县断凸区, 热储主要为中上元古界蓟县系、古生界寒武-奥陶系, 主要岩性为白云岩, 具有可溶性, 其表层风化壳可能为该层热储的主要储水空间, 在强烈的岩溶作用下形成孔、洞、缝相当发育的溶蚀型碳酸盐热储体, 也成为地热水赋存的良好空间, 联通好, 循环深、压力大的水利系统, 具有水温高、水量丰富的特点。

⑴武系-奥陶系岩溶裂隙热储

主要分布在献县东部, 属Ⅲ沧县台拱的Ⅳ级构造单元献县断凸区的东端, 顶界埋深1100-1300m, 储厚比10%-20%, 热储厚度80-320m, 热储层主要为奥陶系马家沟组、亮甲山组、冶里组及寒武系凤山组, 主要岩性为灰岩、白云质灰岩、鲕状灰岩。岩溶裂隙发育, 裂隙度约为3.3%, 产水系数1.0-1.5m3/h.m, 涌水量80-100m3/h, 水温70-85℃, 溶解性总固体一般为6.5-7.0g/L, 水质类型主要为CL—Na型。

中生界寒武-奥陶系热储推断的热储面积203.86km2;地热能资源量900.71×1016J;地热水热资源量2.60×1016J, 折合热能8.24MW。

⑵蓟县系岩溶裂隙热储

主要分布在献县东部, 属Ⅲ沧县台拱的Ⅳ级构造单元献县断凸的西端, 顶界埋深1100-1500m, 储厚比15%-30%, 热储厚度120-350m, 岩性主要为白云岩、燧石条带白云岩。岩溶裂隙发育。裂隙度约为3.3%, 产水系数1.2-2.5m3/h, 涌水量80-120m3/h, 水温90-100℃。溶解性总固体一般为6.0-6.5g/L, 水质类型主要为CL-Na型。

中上元古界蓟县系热储控制的热储面积213.98km2;地热能资源量1166.06×1016J, 可采地热能资源量174.91×1016J;地热水资源总量存量2130.17×106m3, 可采地热水热资源量3.34×1016J, 折合热能10.58MW。

4、沧州市献县地热资源的开发利用前景

在当今世界能源利用格局中, 其中主要的主导能源是石油、煤炭、天然气等, 但是, 随着传统的这些资源的使用, 导致现在面临能源稀缺和环境污染难题, 因此, 很有必要在可再生环保型能源进行研究和开发, 从而保护环境和资源。现今的绿色能源主要有水能、生物质能、地热能、海洋能、太阳能、风能等, 并且这些可再生环保型能源是全世界的关注点。从欧洲联合研究中心的预测中可以看出, 21世纪中期, 可再生能源利用率将占全球主能源的20%-40%, 22世纪, 高达30%-80%, 呈增长趋势, 因此, 地热具有储量大、采集方便、投资较小、再生快等优势, 能够进行制冷、发电、供暖, 是一种可再生型的清洁能源, 其发展前景良好。

沧州市献县地热资源为中、低温水热型地热资源, 热水资源丰富, 将来为县城供暖、为附近农场蔬菜大棚供热均有很大的发展前景。随着我国的资源勘探技术的提高, 我国不断在地热基础理论和其技术上进行深度的研究, 不断的探索和进行实践验证, 从而促进我国地热资源勘探的发展, 同时, 在一些领域, 我国的技术水平已经赶超发达国家的技术水平。因此, 很有必要迅速处理地热资源和相关的环境问题, 保证我国资源勘探的健康发展。

摘要：对于现代生活而言, 人们对于环境和地球资源的关注度越来越高, 其中也包括地热。地热是地球的一种矿产资源, 其主要特点是经济高效、绿色环保。现阶段, 地热已经被广泛的应用到采暖、空调、农业和水产养殖、发电等生活生产中。基于此, 本文将着重对沧州市献县地热资源的勘探工作进行分析研究与展望, 以期能为今后该地区的地热资源利用起到一定的借鉴作用。

关键词：献县,地热资源,勘探,前景