菏泽凸起北部兰聊断裂分段特征及其对岩溶热储的控制

基于地震、钻测录井及其他生产测试资料,采用定性分析和定量研究相结合的方式对菏泽凸起北部兰聊断裂生长过程进行反演,并探讨其对岩溶热储的控制作用.研究表明,菏泽凸起北部兰聊断裂在演化过程中呈现三段式结构,具有早期分段-晚期连锁的特征.沙河街组沉积初期,断层分段特征初见雏形;到沙三段沉积期,各个断层分段明显,具有独立正断层位移分布特征;至沙二段—东营组沉积期,各个断层侧向生长最终连接为一条大断裂.断层分段特征的差异性对研究区岩溶热储的空间展布、热传递差异和产能具有重要的控制作用.断层演化过程中,中部2号断裂系总垂直位移相对于南部1号断裂系和北部3号断裂系更大,剖面上为顺向排列的滚动半地堑构造组合样式,菏泽凸起隆升更明显,局部基岩剥蚀严重.该部位岩溶热储具有埋藏浅、岩溶裂缝发育、盖层平均地温梯度高、产能较好的特点,是地热勘探开发的最有利区域.

菏泽凸起地下热水资源成矿地质条件研究

菏泽凸起位于聊考断裂带以东,地下热水资源十分丰富,区内不仅具有良好的热源、盖层和热储条件,而且导水、控热构造也较发育,该区主要包括新近系底部和奥陶系石灰岩两个热储层,热储温度介于40℃～60℃之间,属中低温地热田。该地区地热资源的形成经历了一个漫长的地质演化发展过程,其热储概念模型为圈闭式层状热储。

山东省菏泽凸起地热田岩溶地热水水化学水平演化特征

在前人研究成果的基础上,选择A-A'和B-B'两条路径,采用Piper三线图解、Schoeller图解、Na-K-Mg平衡图解、饱和指数计算评价等方法,研究山东菏泽凸起地热田地热水沿路径上的循环演化特征。结果表明:沿A-A'、B-B'剖面岩溶冷水→岩溶热水,水化学类型由SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg·Na或SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg向SO_(4)-Ca·Na或SO_(4)-Ca演化,矿化度逐渐增大,HCO_(3)^(-)浓度逐渐减少,SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、K^(+)浓度逐渐增大,反映出岩溶冷水向岩溶热水演化的补给特征;水化学三线图上岩溶冷水、热水处在不同的区域,显示岩溶冷水向岩溶热水演化补给;距补给区由近到远,水岩作用程度逐步提高,饱和指数逐渐增大,岩溶地热水溶滤作用增强。

盆地潜凸起岩溶热储地热田成因机理:以菏泽潜凸起为例

盆地潜凸起岩溶热储地热田是我国主要供暖用热储之一,具有分布面积广、水温高、水量大等特点,是北方清洁供暖的重要可再生热源。本文以菏泽潜凸起岩溶热储地热田为例,通过地质构造、岩溶发育特征、同位素和水文地球化学特征、地温场空间分布规律、地热水动力场的系统分析,揭示地热田岩溶地热水补给源、运移途径和富集机理:地热水来源于东北部梁山、东部嘉祥一带基岩山区大气降水入渗补给,主要循环富集于层间岩溶与断裂破碎带复合处。根据地温场空间分布特征揭示的热源及其传递和聚集特征,提出了四元聚热机制,一元是大地热流毯状传导聚热、二元是凸起区高热导率分流聚热、三元是导热断裂或岩体接触带带状对流聚热、四元是地下水运移传导-对流聚热。在热储富集和聚热成因机理研究基础上,构建了基于水源、热源及深部岩溶发育特征的地热田成因机理模型,揭示了地热能富集规律。

岩溶热储地热水可更新能力及采灌均衡可持续开采量:以菏泽潜凸起地热田为例

地热水可更新能力及采灌均衡可持续开采量计算评价是地热能可持续开采的关键核心问题.为更科学地开展评价研究,以菏泽潜凸起岩溶热储地热田为例,以地热水循环富集、开采动态、水化学条件、同位素特征等为主控评价因子,建立评价指标体系,综合评价岩溶热储地热资源可更新能力;提出了地热水采灌均衡——保证地热水量均衡和热能均衡条件下可持续开采量的计算方法,评价了地热田集中开采区采灌均衡条件下地热水的可持续开采量.菏泽潜凸起地热田地热水可更新能力分为强、较强、较差和差4个区.强区分布于地热田东北部靠近梁山和嘉祥补给山区一带;差区分布于地热田中南部定陶-菏泽城区地热水排泄区一带;补给区和断裂带附近裂隙岩溶发育、富水性较好,远离补给区和断裂带的则岩溶发育度程度差、热储富水性差.集中开采区岩溶地热水采灌均衡条件下可持续开采量为122600 m^(3)/d,是自然条件下的2.49倍.