吉林省伊舒盆地地熱資源及勘探開發(fā)建議

1、吉林省伊舒盆地地熱資源及勘探開發(fā)建議第26卷2007正第3期9月吉林地質(zhì)JILlNGEoLoGYSep.2007吉林省伊舒盆地地熱資源及勘探開發(fā)建議牛世臣,(1.吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,吉林長春130021王文雙2.吉林地質(zhì)工程勘察院,吉林吉林市132011)摘要在分析利用前人資料的基礎(chǔ)上提出了吉林省伊舒盆地地熱資源的形成條件,熱儲特征.采用熱儲法計算了地熱田有效利用資源量.其規(guī)模應(yīng)屬超大型地熱田.地熱流體為醫(yī)療氟水,醫(yī)療硅水.對人體具有醫(yī)療保健作用.分析了吉林省地熱資源勘探開發(fā)的必然趨勢,提出了地熱資源勘探開發(fā)的建議.關(guān)鍵詞地熱資源;熱儲特征;有效利用資源量;地熱流體中圖分類號TK529文獻

2、標識碼A文章編號10012427(2007)0303505l吉林省伊舒盆地地熱資源概況段是吉林省地熱異常區(qū),伊舒向斜盆地及西緣,東緣深斷裂是該區(qū)的構(gòu)造主體,新構(gòu)造運動形成的斷裂帶不斷地將近期火山活動產(chǎn)生的熱量,巖漿侵入活動(地殼重熔作用)產(chǎn)生的余熱向上傳導,構(gòu)成傳遞熱量的良好通道,巖漿及火山活動產(chǎn)生的大量熱能將賦存于裂的第四系與巨厚的第三系地層,儲熱層為第三系棒槌溝組與缸窯組,奢嶺組地層,基底為二疊紀花崗巖,凝灰?guī)r.伊舒盆地區(qū)內(nèi)沉積了巨厚的新生代地層,由于受新構(gòu)造運動的差異性影響,基底起伏較大,形成了多個隆起和凹陷.據(jù)前人鉆井地層柱狀圖及電阻率測井曲線資料,伊舒盆地區(qū)可劃分4個隆起和3個凹陷,

3、由南向北依次為伊通隆起,鹿鄉(xiāng)凹陷,奢嶺隆起,新安凹陷,萬昌隆起,三家子凹陷和孤店子隆起.隆起處基底最淺埋深1325m,凹陷處基地最大埋深埋藏深,東緣斷裂處基底埋藏淺,新生代沉降中心靠近西緣斷裂(見圖1).儲熱層由上述沉積層中的泥質(zhì)粉砂巖,粉砂巖,砂巖,礫巖層組成,構(gòu)成多層儲熱層.根據(jù)儲熱層埋藏深度,可將地熱田分為經(jīng)濟型地熱田(埋藏深度小于2000m)與亞經(jīng)濟型地熱田(埋藏深度為20003000m).2.2.1水文地質(zhì)特征經(jīng)濟型地熱田廣泛分布于盆地區(qū),面積1398km.儲熱層埋藏深度為9502000m.儲熱層累計厚度在奢嶺隆起處最小,厚度小于50m,向兩側(cè)逐漸增大,在收稿Et期2(/05一1一0

4、6;修訂Et期20070131作者簡介牛世臣(1960一).男,吉林吉林市人,吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站高級工程師36吉林地質(zhì)圖1伊舒盆地基底埋深(m)等值線圖Fig.1Basalburieddepth(m)eountourdiagramoftheYishuBasin萬昌隆起處厚度最大達630m.砂厚比(砂巖層厚度占地層總厚度的百分比)為1033.儲熱層富水性中等,單井涌水量5OO1000m./d.亞經(jīng)濟型地熱田分布于盆地的中北部,經(jīng)濟型地熱田下部,儲熱層埋藏深度為2O00隆起處儲熱層累計厚度向兩側(cè)逐漸增大,在萬昌隆起處厚度最大達547m.砂厚比為20%30.儲熱層富水性中等,推測單井涌水量1O0

5、500m./d.2.2.2地球物理特征儲熱層隨著深度的增加,熱儲溫度也升高(見圖2).由勘探孔測溫資料可知,熱儲溫度51.11C147.22C,相對應(yīng)測試深度為12033797m,平均深層地溫梯度為(3.00C7.54C)/hm,.地溫梯度大于4.00C/hm的分布面積為80km,隆75C82C.溫度大于80C的分布面積約120km.質(zhì)檢測資料.pH值為710.水化學類型為重碳酸鈉型,總堿度499.591405.05mg/I,礦化度601.630353.5mg/I,陽離子中鉀離子與鈉離子含量高,為154.728336.4mg/I,鈣鎂離子含量低,陰離子中碳酸氫根含量高,其次為氯離子,硫酸根離子

6、含量較低.同一水井礦化度與鈉離子含量隨著深度增加而逐漸增高(見圖3).由穩(wěn)定同位素氘,O和放射性同位素氚的檢測結(jié)果可以看出,地熱流體年齡大于30年.第3期牛世臣等:吉林省伊舒盆地地熱資源及勘探開發(fā)建議37H=1gi-u1./-=7278H=2064T=76.1)H=-211J,.)hi=2605圖2儲熱層深度一溫度(H一)曲線圖temperaturecurveoftheheatstoragereservoir2地熱資源量及地熱流體質(zhì)量評價伊舒盆地地熱資源豐富,采用熱儲法計算出地熱田有效利用資源量1376萬t/a(標準煤),按中溫地熱田綜合利用100年計算,該地熱田應(yīng)屬超大型地熱田(大于15萬t

7、/a標準煤).地熱資源量具有如下特點:經(jīng)濟型地熱田中南部資源豐富,儲熱層埋深較淺,單井出回收率及熱能有效利用率在符合規(guī)范要求的前提下,取較小的數(shù)值,是考慮到目前利用目的與技術(shù)水平較低的緣故,隨著地熱開發(fā)與利用技術(shù)水平的提高,上述計算的有效利用資源量將偏于保守.因此,伊舒盆地區(qū)地熱田的規(guī)模為大型的結(jié)論是正確的.現(xiàn)有地熱流體監(jiān)測表明(采樣深度15O01900m),地熱流體為醫(yī)療氟水,醫(yī)療硅水(氟含量1.319.09mg/,偏硅酸含量43.7856.91mg/),地熱流體對人體具有醫(yī)療保健作用,可以用于洗浴用水.3地熱資源勘探開發(fā)的建議吉林省是一個能源相對匱乏的省,能源供需矛盾突出.據(jù)統(tǒng)計,全省能源

8、總耗相當于38吉林地質(zhì)160020002600HJm01O0020003000400050006000一|1j度k+a|?,j圖3地熱流體化學特征曲線圖(Mg/L)4000萬t標準煤,其中絕大部分以煤為主.但我省煤炭自給率僅占55%,每年須外省調(diào)入能源量177O2000萬t標準煤.目前隨著部分煤礦減產(chǎn)或相繼閉坑,我省煤炭產(chǎn)量還將呈資源的勘探開發(fā)是必然趨勢,符合國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策.吉林省地熱資源類型較多,分布廣,儲量大,綜合開發(fā)利用前景好,對國民經(jīng)濟發(fā)展制了資源的合理開發(fā)利用.現(xiàn)有少數(shù)資源開發(fā)常有一些盲目性和缺少科學性,綜合利用程度也較差.為此,地熱資源勘查工作已追在眉睫,地熱資源的勘探,開發(fā)應(yīng)和

9、吉林省生態(tài)經(jīng)濟體系建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展,利用能源礦產(chǎn)資源優(yōu)勢,努力開拓市場.3.1制定吉林省地熱資源管理辦法,編制開發(fā)利用規(guī)劃管理要有去可依,新能源的開發(fā)要有鼓勵政策,法規(guī)的及時制定是我省地熱走可持續(xù)發(fā)展道路的重要保證.地熱開發(fā)要合理布局,循序漸進,梯次發(fā)展.制定地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃十分必要,要將地熱資源的勘查,科研開發(fā)和保護規(guī)劃納入到我省國民經(jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃當中,常抓不懈,貫徹始終.伊舒地熱田中部可向長春市雙陽區(qū)供熱,北部可向吉林經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)供熱,南部可向伊通縣供熱.供熱管路損失經(jīng)驗數(shù)據(jù)為(0.5C1.0C)/kin,上述地區(qū)均在供熱范圍之內(nèi),在制定規(guī)劃時應(yīng)優(yōu)先考慮.3.2探采結(jié)合,制定優(yōu)惠政策,

10、鼓勵開發(fā)資源目前,地熱資源開發(fā)利用處于起步階段,要加快開發(fā)工作,就必須制定優(yōu)惠政策,鼓第3期牛世臣等:吉林省伊舒盆地地熱資源及勘探開發(fā)建議39勵開發(fā)資源.在新區(qū)開發(fā)地熱資源,建議開發(fā)初期可減免地熱礦產(chǎn)資源補償費.伊舒盆地地熱田毗鄰吉林市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),當務(wù)之急是建立地熱資源綜合利用示范區(qū),配合熱泵技術(shù),低溫地板輻射采暖技術(shù),實現(xiàn)小區(qū)供熱,醫(yī)療洗浴.3.3研究開采回灌運行方案伊舒盆地儲熱層水文地質(zhì)條件復雜,儲熱層滲透率差異顯著,造成儲熱層富水性不均勻,給地熱資源的普及開發(fā)帶來不利條件.同時,由于地熱流體埋藏較深,補給條件差,在大量開采時會造成水位下降,水量衰減.所以,在取得地熱資源詳查資料的基礎(chǔ)

11、上,研究開采一回灌運行方案,合理布置開采井與回灌井,是獲取永續(xù)利用地熱資源的關(guān)鍵.1參考文獻區(qū)樺皮廠一九站地段地熱資源調(diào)查評價報告法DZ40-85Z.1985.R.2004.GeothermalenergyresourceandexplorationminingsuggestionoftheYishuBasin,JilinProvinceNIUShishuang.2.InstituteoJGeogicEngitweringE.zplorationoJ.ilinProvince,.Iilinl32011.China)AbstractTheformingconditionandthermalres

12、ervoircharacteristicsintheYishuusingresourcesvolumeofthegeothermalfieldiscalculatedusingthermalreservoirmethod;itshouldbelongtOsupermeansmedicalfluorinewater,medicalsiliconwaterwhichhasmedicalandhealtheffecttothehumanbody.Meanwhile,theinexerabletrendofgeothermalenergyresourceexploration-miningofJilinProvinceisanalyzeda