淺析咸陽市區(qū)地下熱儲層特征對地?zé)峄毓嗟挠绊?/h1>
2015-10-21 19:30丁雅丹吳攀登董蘇慶
地球 2015年8期
丁雅丹 吳攀登 董蘇慶
[摘要]咸陽市區(qū)地下主要熱儲層自下而上有新近系中新統(tǒng)高陵群熱儲（N1gl）、上新統(tǒng)藍(lán)田灞河組熱儲（N2l+b）和張家坡組熱儲（N2z）、第四系下更新統(tǒng)三門組熱儲（Q1s），利用該地區(qū)已成地?zé)峋某删Y料、物探資料等分析上述4個熱儲特征，研究其對地?zé)峄毓嗟挠绊憽?/p>
[關(guān)鍵詞]咸陽市區(qū) 地?zé)峄毓?熱儲層特征
[中圖分類號] P314 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-45-2
咸陽市區(qū)地處渭河斷陷盆地，具有良好的地?zé)岣患x存條件，為大型沉積盆地型地?zé)崽?。?994年打成第一眼地?zé)峋浇裉?，咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源已有20年的開采歷史，截止目前，咸陽市區(qū)已開采地?zé)峋灿?7眼、回灌試驗井2眼，地?zé)崴觊_采量為500萬立方米，全市實現(xiàn)地?zé)峁┡偯娣e385萬平方米，約占全市供熱總面積的35%，溫泉入室2萬余戶，全市地?zé)岙a(chǎn)業(yè)從業(yè)人員約1.5萬人（含間接從業(yè)人員）。根據(jù)測算，僅2011年咸陽市區(qū)地?zé)衢_發(fā)就可減少標(biāo)煤燃燒13.5萬噸，減少二氧化碳排放32萬噸、二氧化硫2823噸、煤灰渣1.54萬噸、粉塵1283噸。地?zé)豳Y源的開發(fā)利用，為當(dāng)?shù)貛砹嗣黠@的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，帶動了咸陽市經(jīng)濟(jì)社會的全面和諧發(fā)展。但隨著地?zé)豳Y源的不斷開采，問題也逐漸顯現(xiàn)出來，如：一些開采井的水位、水量、水溫均開始下降，局部已形成下降漏斗。因此，本文從地下各熱儲層特征來研究分析咸陽市區(qū)地?zé)峄毓嘣囼炗欣囟巍?/p>
1熱儲層特征
本區(qū)處于渭河盆地西端中部，其新生界熱儲層由各類礫巖、砂礫巖、含礫砂巖及中—細(xì)砂巖組成，其儲集結(jié)構(gòu)等存在巖石成熟度低，近距離搬運(yùn)特征顯著和埋藏時間短，成巖性較差的特點(diǎn)。
1.1高陵群熱儲層特征
本區(qū)高陵群厚度一般在402-695m之間，其中砂巖厚度為68.9-130.1m，砂地比14.9-41.0%，主要為河流相沉積。巖性下粗上細(xì)，砂層比較發(fā)育，單層厚度多在0.5m以上，最厚可達(dá)18m。經(jīng)過對已成地?zé)峋疁y井資料分析可知：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北整體呈現(xiàn)向東北方向逐漸增大的趨勢，形成以WR3—WR4—張裕酒莊—WR6井為邊界的向西南方向敞開的不封閉長條形區(qū)域，在WR7井處砂地比值達(dá)到30.5%，斷裂以南以呈現(xiàn)向東北方向逐漸增大的趨勢。
高陵群砂巖孔隙度平均值一般為13.12%—36.57%。渭河北岸斷裂兩側(cè)呈現(xiàn)的趨勢基本一致，基本為砂巖孔隙度向斷裂帶和東北方向逐漸增大的趨勢，在WR7和金2井處形成兩個高值區(qū)，砂巖孔隙度值分別達(dá)到36.3%、41.0%。高陵群熱儲滲透率平均值一般為9.0—329.8md，最高達(dá)1167.91md，該儲層屬低滲透熱儲層。
1.2藍(lán)田灞河組熱儲層特征
藍(lán)田灞河組是咸陽市區(qū)地?zé)崴钪匾膬樱瑤缀跛芯家运{(lán)田灞河組為主要取水層，藍(lán)田灞河組地層厚度一般在845-1211m之間，主要為河流相沉積。該組地層分布范圍廣，厚度大，砂體發(fā)育，單砂體厚度大，砂巖純度高含泥少，埋深適中。根據(jù)測井資料和野外地質(zhì)觀察表明，藍(lán)田灞河組熱儲層砂巖主要為灰白色、灰黃白色細(xì)—中、粗砂巖，部分井在該層可見含礫粗砂巖。砂巖成分主要為石英、長石和少量巖屑，泥質(zhì)膠結(jié)。藍(lán)田灞河組砂巖厚度一般在142—530m之間，砂巖厚度占地層厚度的19.3—49.6%。經(jīng)過對測井資料分析：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北呈現(xiàn)向東北方向變大的趨勢，在張裕酒莊、R4井處達(dá)到49.6%、51.24%；斷裂以南呈現(xiàn)向東部和渭河北岸斷裂逐漸增大的趨勢，在秦都2號、助劑廠、三普1號井處達(dá)到49.3%、44.1%、41.8%。
藍(lán)田灞河組砂巖孔隙度平均值一般為10.0—44.18%。由圖1可以看出：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北整體呈現(xiàn)向斷裂和東部逐漸增大的趨勢，但在WR7井處形成一個高值區(qū)，孔隙度達(dá)40.18%；斷裂以南整體呈現(xiàn)斷裂帶附近和東西兩側(cè)整體較大，中間相對較小的趨勢，形成以金2—三普1號—助劑廠—金1—鼎城花園—關(guān)中溫泉—腫瘤醫(yī)院井為邊界的向東南方向敞開的不封閉長條形區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)的砂巖孔隙度平均值均大于17.2%，屬孔隙度較小區(qū)。藍(lán)田灞河組熱儲滲透率平均值一般為13.8—615.7md，最高4174.9md，該熱儲層為低滲透熱儲層。由圖2可以看出：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北形成以張裕酒莊井為滲透率最高點(diǎn)向西南方向逐漸減小的扇形區(qū)，另外，在WR7井處形成一個高值區(qū)，滲透率平均值達(dá)到4174.9md的最高值；斷裂以南形成以腫瘤醫(yī)院井為滲透率最高點(diǎn)向西逐漸減小的扇形區(qū)和以金1井為滲透率最高點(diǎn)向南逐漸減小的扇形區(qū)。整體變化趨勢均為東部高西部低。
1.3張家坡組熱儲特征
目前，咸陽市區(qū)已有6眼地?zé)峋鞑稍摕醿訜崴?，張家坡組地層厚度一般在436.0—1225.8m之間，主要為河湖相沉積，巖性主要為淺灰綠色、淺褐色—灰綠色、淺灰—棕黃色細(xì)砂巖，底部可見薄層含礫砂巖。張家坡組砂巖厚度一般在25.8—417.6m，砂巖厚度占地層厚度的4.5—49.3%。經(jīng)過對測井資料分析可知：以渭河北岸斷裂為界，北部呈現(xiàn)越靠近渭河北岸斷裂，砂地比越大的趨勢，南部亦呈現(xiàn)越靠近渭河北岸斷裂，砂地比越大的趨勢，在秦都1、2、3號、二○二所處分別達(dá)到51.6%、49.3%、47.3%、31.0%。
張家坡組砂巖孔隙度平均值一般為14.22—53.42%，以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北呈現(xiàn)朝向斷裂方向砂巖孔隙度整體變大的趨勢，但在WR7井處形成一個高值區(qū)，孔隙度達(dá)到53.42%；渭河北岸斷裂以南呈現(xiàn)向東北方向逐漸變大的趨勢，斷裂帶附近的砂巖孔隙度整體較南部大。滲透率平均值一般為36.1—233.15md。該熱儲層的富水性與滲透性相對較差。
總之，咸陽市區(qū)地下各熱儲層孔隙度與滲透率基本上呈正相關(guān)關(guān)系，其中，藍(lán)田灞河組熱儲層砂地比、孔隙度、滲透率等整體較高陵群和張家坡組熱儲層高。區(qū)內(nèi)各熱儲層砂地比、砂巖孔隙度、滲透率變化趨勢呈現(xiàn)向斷裂帶和東北方向增大。各熱儲層砂地比、孔隙度、滲透率較大的區(qū)域，其砂體連通性較好，有利于地?zé)崴毓唷?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]邢憲龍，孫嘉春等.陜西省咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源詳查報告.陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2005年9月.
[2]邢憲龍，孫嘉春等.陜西省咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源勘查評價報告.陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2005年10月.
[3]邢憲龍，孫嘉春等.咸陽市區(qū)地?zé)崞詹閳蟾?陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.1998年.
[4]邢憲龍，孫嘉春等.咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃（2000-2010年）.咸陽市礦產(chǎn)資源管理局和陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2000年7月.
[5]丁海英.咸陽市地?zé)衢_發(fā)與回灌.地?zé)崮荛_發(fā)利用與低碳經(jīng)濟(jì)研討會--第十三屆中國科協(xié)年會第十四分會場論文摘要集.2011年.
[6]任戰(zhàn)利，陳玉林等.西安地?zé)崴毓嘣囼炑芯繄蟾?西安市水資源利用技術(shù)服務(wù)中心和西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系.2011年9月.
[7]陳萬川，陳家弦等.汾渭盆地石油普查階段地質(zhì)成果報告.地質(zhì)部第三石油普查大隊.1977年.
[8]王興.渭河盆地地?zé)豳Y源賦存與開發(fā)[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社.2005年.
[9]中國科學(xué)院地質(zhì)研究所地?zé)峤M.地?zé)嵫芯空撐募痆M].科學(xué)出版社.1978年.
[10]王佟，王瑩.陜西渭河盆地地?zé)豳Y源賦存特征研究[J].西安科技學(xué)院學(xué)報.2004年24（3）.
[11]趙西蓉.渭河斷陷盆地地?zé)豳Y源賦存特征與熱儲分析[J].煤田地質(zhì)與勘探.2006年34（2）.
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丁雅丹 吳攀登 董蘇慶
[摘要]咸陽市區(qū)地下主要熱儲層自下而上有新近系中新統(tǒng)高陵群熱儲（N1gl）、上新統(tǒng)藍(lán)田灞河組熱儲（N2l+b）和張家坡組熱儲（N2z）、第四系下更新統(tǒng)三門組熱儲（Q1s），利用該地區(qū)已成地?zé)峋某删Y料、物探資料等分析上述4個熱儲特征，研究其對地?zé)峄毓嗟挠绊憽?/p>
[關(guān)鍵詞]咸陽市區(qū) 地?zé)峄毓?熱儲層特征
[中圖分類號] P314 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-45-2
咸陽市區(qū)地處渭河斷陷盆地，具有良好的地?zé)岣患x存條件，為大型沉積盆地型地?zé)崽?。?994年打成第一眼地?zé)峋浇裉?，咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源已有20年的開采歷史，截止目前，咸陽市區(qū)已開采地?zé)峋灿?7眼、回灌試驗井2眼，地?zé)崴觊_采量為500萬立方米，全市實現(xiàn)地?zé)峁┡偯娣e385萬平方米，約占全市供熱總面積的35%，溫泉入室2萬余戶，全市地?zé)岙a(chǎn)業(yè)從業(yè)人員約1.5萬人（含間接從業(yè)人員）。根據(jù)測算，僅2011年咸陽市區(qū)地?zé)衢_發(fā)就可減少標(biāo)煤燃燒13.5萬噸，減少二氧化碳排放32萬噸、二氧化硫2823噸、煤灰渣1.54萬噸、粉塵1283噸。地?zé)豳Y源的開發(fā)利用，為當(dāng)?shù)貛砹嗣黠@的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，帶動了咸陽市經(jīng)濟(jì)社會的全面和諧發(fā)展。但隨著地?zé)豳Y源的不斷開采，問題也逐漸顯現(xiàn)出來，如：一些開采井的水位、水量、水溫均開始下降，局部已形成下降漏斗。因此，本文從地下各熱儲層特征來研究分析咸陽市區(qū)地?zé)峄毓嘣囼炗欣囟巍?/p>
1熱儲層特征
本區(qū)處于渭河盆地西端中部，其新生界熱儲層由各類礫巖、砂礫巖、含礫砂巖及中—細(xì)砂巖組成，其儲集結(jié)構(gòu)等存在巖石成熟度低，近距離搬運(yùn)特征顯著和埋藏時間短，成巖性較差的特點(diǎn)。
1.1高陵群熱儲層特征
本區(qū)高陵群厚度一般在402-695m之間，其中砂巖厚度為68.9-130.1m，砂地比14.9-41.0%，主要為河流相沉積。巖性下粗上細(xì)，砂層比較發(fā)育，單層厚度多在0.5m以上，最厚可達(dá)18m。經(jīng)過對已成地?zé)峋疁y井資料分析可知：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北整體呈現(xiàn)向東北方向逐漸增大的趨勢，形成以WR3—WR4—張裕酒莊—WR6井為邊界的向西南方向敞開的不封閉長條形區(qū)域，在WR7井處砂地比值達(dá)到30.5%，斷裂以南以呈現(xiàn)向東北方向逐漸增大的趨勢。
高陵群砂巖孔隙度平均值一般為13.12%—36.57%。渭河北岸斷裂兩側(cè)呈現(xiàn)的趨勢基本一致，基本為砂巖孔隙度向斷裂帶和東北方向逐漸增大的趨勢，在WR7和金2井處形成兩個高值區(qū)，砂巖孔隙度值分別達(dá)到36.3%、41.0%。高陵群熱儲滲透率平均值一般為9.0—329.8md，最高達(dá)1167.91md，該儲層屬低滲透熱儲層。
1.2藍(lán)田灞河組熱儲層特征
藍(lán)田灞河組是咸陽市區(qū)地?zé)崴钪匾膬樱瑤缀跛芯家运{(lán)田灞河組為主要取水層，藍(lán)田灞河組地層厚度一般在845-1211m之間，主要為河流相沉積。該組地層分布范圍廣，厚度大，砂體發(fā)育，單砂體厚度大，砂巖純度高含泥少，埋深適中。根據(jù)測井資料和野外地質(zhì)觀察表明，藍(lán)田灞河組熱儲層砂巖主要為灰白色、灰黃白色細(xì)—中、粗砂巖，部分井在該層可見含礫粗砂巖。砂巖成分主要為石英、長石和少量巖屑，泥質(zhì)膠結(jié)。藍(lán)田灞河組砂巖厚度一般在142—530m之間，砂巖厚度占地層厚度的19.3—49.6%。經(jīng)過對測井資料分析：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北呈現(xiàn)向東北方向變大的趨勢，在張裕酒莊、R4井處達(dá)到49.6%、51.24%；斷裂以南呈現(xiàn)向東部和渭河北岸斷裂逐漸增大的趨勢，在秦都2號、助劑廠、三普1號井處達(dá)到49.3%、44.1%、41.8%。
藍(lán)田灞河組砂巖孔隙度平均值一般為10.0—44.18%。由圖1可以看出：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北整體呈現(xiàn)向斷裂和東部逐漸增大的趨勢，但在WR7井處形成一個高值區(qū)，孔隙度達(dá)40.18%；斷裂以南整體呈現(xiàn)斷裂帶附近和東西兩側(cè)整體較大，中間相對較小的趨勢，形成以金2—三普1號—助劑廠—金1—鼎城花園—關(guān)中溫泉—腫瘤醫(yī)院井為邊界的向東南方向敞開的不封閉長條形區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)的砂巖孔隙度平均值均大于17.2%，屬孔隙度較小區(qū)。藍(lán)田灞河組熱儲滲透率平均值一般為13.8—615.7md，最高4174.9md，該熱儲層為低滲透熱儲層。由圖2可以看出：以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北形成以張裕酒莊井為滲透率最高點(diǎn)向西南方向逐漸減小的扇形區(qū)，另外，在WR7井處形成一個高值區(qū)，滲透率平均值達(dá)到4174.9md的最高值；斷裂以南形成以腫瘤醫(yī)院井為滲透率最高點(diǎn)向西逐漸減小的扇形區(qū)和以金1井為滲透率最高點(diǎn)向南逐漸減小的扇形區(qū)。整體變化趨勢均為東部高西部低。
1.3張家坡組熱儲特征
目前，咸陽市區(qū)已有6眼地?zé)峋鞑稍摕醿訜崴?，張家坡組地層厚度一般在436.0—1225.8m之間，主要為河湖相沉積，巖性主要為淺灰綠色、淺褐色—灰綠色、淺灰—棕黃色細(xì)砂巖，底部可見薄層含礫砂巖。張家坡組砂巖厚度一般在25.8—417.6m，砂巖厚度占地層厚度的4.5—49.3%。經(jīng)過對測井資料分析可知：以渭河北岸斷裂為界，北部呈現(xiàn)越靠近渭河北岸斷裂，砂地比越大的趨勢，南部亦呈現(xiàn)越靠近渭河北岸斷裂，砂地比越大的趨勢，在秦都1、2、3號、二○二所處分別達(dá)到51.6%、49.3%、47.3%、31.0%。
張家坡組砂巖孔隙度平均值一般為14.22—53.42%，以渭河北岸斷裂為界，斷裂以北呈現(xiàn)朝向斷裂方向砂巖孔隙度整體變大的趨勢，但在WR7井處形成一個高值區(qū)，孔隙度達(dá)到53.42%；渭河北岸斷裂以南呈現(xiàn)向東北方向逐漸變大的趨勢，斷裂帶附近的砂巖孔隙度整體較南部大。滲透率平均值一般為36.1—233.15md。該熱儲層的富水性與滲透性相對較差。
總之，咸陽市區(qū)地下各熱儲層孔隙度與滲透率基本上呈正相關(guān)關(guān)系，其中，藍(lán)田灞河組熱儲層砂地比、孔隙度、滲透率等整體較高陵群和張家坡組熱儲層高。區(qū)內(nèi)各熱儲層砂地比、砂巖孔隙度、滲透率變化趨勢呈現(xiàn)向斷裂帶和東北方向增大。各熱儲層砂地比、孔隙度、滲透率較大的區(qū)域，其砂體連通性較好，有利于地?zé)崴毓唷?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]邢憲龍，孫嘉春等.陜西省咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源詳查報告.陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2005年9月.
[2]邢憲龍，孫嘉春等.陜西省咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源勘查評價報告.陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2005年10月.
[3]邢憲龍，孫嘉春等.咸陽市區(qū)地?zé)崞詹閳蟾?陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.1998年.
[4]邢憲龍，孫嘉春等.咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃（2000-2010年）.咸陽市礦產(chǎn)資源管理局和陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院.2000年7月.
[5]丁海英.咸陽市地?zé)衢_發(fā)與回灌.地?zé)崮荛_發(fā)利用與低碳經(jīng)濟(jì)研討會--第十三屆中國科協(xié)年會第十四分會場論文摘要集.2011年.
[6]任戰(zhàn)利，陳玉林等.西安地?zé)崴毓嘣囼炑芯繄蟾?西安市水資源利用技術(shù)服務(wù)中心和西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系.2011年9月.
[7]陳萬川，陳家弦等.汾渭盆地石油普查階段地質(zhì)成果報告.地質(zhì)部第三石油普查大隊.1977年.
[8]王興.渭河盆地地?zé)豳Y源賦存與開發(fā)[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社.2005年.
[9]中國科學(xué)院地質(zhì)研究所地?zé)峤M.地?zé)嵫芯空撐募痆M].科學(xué)出版社.1978年.
[10]王佟，王瑩.陜西渭河盆地地?zé)豳Y源賦存特征研究[J].西安科技學(xué)院學(xué)報.2004年24（3）.
[11]趙西蓉.渭河斷陷盆地地?zé)豳Y源賦存特征與熱儲分析[J].煤田地質(zhì)與勘探.2006年34（2）.
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