天津东丽湖深部岩溶热储时频电磁法探测及有利区预测

天津市地热资源储量丰富,蓟县系雾迷山组作为主力热储,是典型的碳酸盐岩型热储层。为查明天津东丽湖5 km以浅的地层结构和隐伏断裂、重点查明深部主力热储层空间分布及结构特征、预测地热有利区,笔者首次将主要用于深部油气勘探的时频电磁法应用于东丽湖深部地热资源探测。通过高标准的数据采集、精细化数据处理和电阻率约束反演,结合地震和钻孔资料进行层位标定,精细刻画了地层结构:推断了7条隐伏断裂,均为NNE与NWW向的拉张性正断层,其中沧东断裂F1作为区内主要热流体的必要通道,导热、储热并控制着地热异常区的分布和形态;雾迷山组热储层主要分布在沧东断裂西侧,顶界面埋深海拔约-2200~-2400 m,在电阻率剖面上显示为连续递增的A型电性特征,三、四段岩溶裂隙较发育时,热水在裂隙或断裂处的聚集引起局部低电阻率异常,出现H型电性特征,指示了目标深度内地热有利区的发育部位。据此,本文圈定地热有利区4处,为后续地热资源的开发利用提供了重要的基础资料和支撑。

天津东丽湖地区地热流体地球化学特征及其赋存环境

东丽湖地区位于山岭子地热异常区中心地带,沧东断裂带之上,有3个热储层。其中,奥陶系与雾迷山组水质相似,水化学类型以Cl·HCO_3·SO_4-Na和Cl·SO_4·HCO_3-Na为主,矿化度1 400~1 750mg/L,为部分平衡水;而明化镇组以HCO3·Cl-Na为主,矿化度1 500mg/L,为完全平衡水。地热流体γ(Na)/γ(Cl)均较高,二氧化碳分压(pco2)为10^(-1.98)~10^(-2.7) Mpa,地下水碳酸平衡具有开系统的特征。流体中方解石、白云石、文石处于微饱和状态。深部奥陶系水质与雾迷山组热储温度适合用玉髓温标计算,而浅部明化镇组热储温度则用Na-K温标计算。东丽湖奥陶系与雾迷山组连通性较好,垂向上对流强烈。明化镇储层局部地区受到了基岩裂隙型地热流体的垂向补给。

基于TOUGH2.0东丽湖地区雾迷山组热储资源潜力评价

东丽湖地区处在山岭子地热田内,地热资源比较丰富,雾迷山组是该区主要热储层,出水温度最高达102℃。本文在分析东丽湖地区地热地质条件的基础上,考虑了沧东断裂导水导热的作用及大地热流对区域的影响,首次将TOUGH2.0软件平台应用于雾迷山组地热资源可开采潜力评价,计算得出东丽湖地区雾迷山组可新增开采量为515.88×104m3/a,结合区内能源需求,制定科学的开采目标,实现了区域地热资源的可持续利用。