雄安新区牛东断裂带碳酸盐岩热储探测及其对地热勘探的启示

雄安新区在暂不考虑开采砂岩热储地热资源的前提下,探明碳酸盐岩热储东部边界断裂牛东断裂带的分布位置与地热资源品质,对新区地热资源开发利用规划的编制与整体能源利用布局均有着重要意义。以雄安新区高铁片区第一口碳酸盐岩热储勘探井D09孔的探测数据为依据,结合地震剖面解释成果,分析了牛东断裂带内碳酸盐岩热储的空间展布特征、储集层物理性质与单井产能参数,并简述其对地热勘探的指导意义。探测结果表明,牛东断裂带的碳酸盐岩热储主要为蓟县系雾迷山组含硅质的白云岩,分布在断裂西侧基岩宽缓背斜顶部,层状稳定,厚约2000 m,顶板埋深1000~1200 m,井口水温约70℃,单井水量约102 m^(3)/h。D09孔揭示,在距风化壳顶部678 m的地层内共发育122个裂隙带,累计厚度达251.20 m,裂隙发育率37%,平均孔隙度9.26%,裂隙发育率与平均孔隙度明显比断裂带外地热井高出50%。D09孔与牛东断裂带周缘地热井的地层地温梯度、地热水水化学特征、储集层导水系数等对比分析表明,垂直断距达7000 m的牛东断裂带是一条导水导热的盆内隐伏型深断裂,其限定了雄安新区碳酸盐岩热储含水系统的东部边界,构成了西侧牛驼镇凸起的导水通道与东侧霸县凹陷油气运移的阻隔屏障,控制了牛驼镇凸起面积达1000 km 2的整装地热田的形成。

霸县凹陷古近系层序地层构型

以霸县凹陷古近系地层为例,分析凹陷的内部结构和层序地层构型。牛东断层及其导致的凹陷结构的"东西分带"与斜坡形态的"南北分段"将霸县凹陷分为3个构造-地貌单元,即南、北、中3段。各段的层序地层构型、物源体系发育程度、沉积体系与砂体成因类型、砂体与构造-地貌配置样式具有明显的差异性。

霸县凹陷构造特征及新生代构造演化

霸县凹陷是由牛东断层控制的西断东超的新生代箕状凹陷。本文以连片三维地震资料为基础，采用断层落差法和平衡剖面技术研究了凹陷的构造特征与构造演化特征。结果表明：牛东断层可以分为3段，北段为一系列NE—NNE向东倾断阶带，中段为铲式-略微坡坪式断裂带，南段为帚状断裂带。霸县凹陷相应划分出北部、中部、南部3个构造单元。牛东断层具有分段活动的特点，具体表现为：早期（Ek-Es4）中北段活动强烈、中期（Es3-Es2）中南-中北段活动强烈、晚期（Es1-Ed）整体强烈活动、北段剧烈活动，活动强度具有自南向北迁移的规律，其活动性差异控制了变换带的形成和凹陷的构造格局。霸县凹陷新生代构造演化可以分为古近纪的裂陷阶段和新近纪以来的拗陷阶段，其中古近纪分为Ek-Es4较强裂陷期、Es3-Es2弱裂陷期和Es1-Ed强裂陷期，由此控制烃源岩、储层的形成、油气的运聚和分布。

浅层地震勘探在牛东断裂探测中的应用

牛东断裂是津保交通廊道上一条重要的北东向断裂。研究该断裂的分布、性质、活动状况可以完善和优化城市规划,减小地质灾害的破坏。高分辨率浅层地震反射勘探方法是一种行之有效的地球物理勘探方法,可以获取断裂浅部构造信息。为了查明牛东断裂中北段浅部构造,该文应用浅层地震反射探测剖面,获取了准确的浅部定位及断裂发肓特征。结果表明:牛东断裂为第四纪活动断裂,正断层性质,视倾角较陡,断距由深至浅逐步减小,并具有明显的分段性;浅层地震勘探在探测牛东断裂中收到了较好效果。