物業有限公司地熱水開發可行性論證報告27頁.doc
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2024-09-13
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1、物業有限公司地熱水開發可行性論證報告XX工程咨詢有限公司二零XX年XX月XX項目可行性研究報告建設單位:XX建筑工程有限公司建設地點:XX省XX市編制單位:XX工程咨詢有限公司20XX年XX月58可行性研究報告編制單位及編制人員名單項目編制單位:XX工程咨詢有限公司資格等級: 級證書編號:(發證機關:中華人民共和國住房和城鄉建設部制)編制人員: XXX高級工程師XXX高級工程師XXX高級工程師XXXX有限公司二XX年XX月XX日目錄一、前 言1二、區域地質環境2(一)地質構造2(二)地層巖性3(三)地貌特征6(四)水文地質7三、xx鎮xx地熱水的主要特征9(一) 地熱水的形成及其特征9(二)觀2、音峽背斜地熱水(溫泉)的分布13觀音峽背斜地熱水(溫泉)分布情況表 表113四、xx地熱水開發可行性分析151、礦權設置152、擬定鉆井依據:153、地熱地質環境影響154、兩方案(井位)對比162井地熱條件對比表 表21710、為確保鉆井的質量,現建議如下:2011、關于風險問題20五、地熱水的醫療保健作用及效果21六、地熱水開發利用建議和經濟社會效益分析221、地熱水開發利用建議222、經濟社會效益分析22七、結 論23一、前 言 重慶xx物業有限公司擬開發重慶市北碚區xx鎮xx地熱水,委托重慶xx地熱資源勘探開發設計研究院對北碚區xx鎮xx范圍內開發地熱水的可行性作地熱地質調查論證。根據3、本院對重慶地區地熱資源的綜合研究,認為該區所處的觀音峽背斜中段東翼為地熱地質條件較好,地熱水資源較豐富的地區之一,具有一定的開發前景。xx地熱院于3月初派地熱地質技術人員依據國標“地熱資源地質勘查規范”GB1161589及相關規程規范,去現場開展了1:5萬地熱地質調查及勘探鉆井的選位工作,本次經歷十五天的野外調查共完成了以下工作:1、收集了工作區區域地質、地熱地質及水文地質資料;2、收集了重慶地區觀音峽背斜地熱水勘查的有關研究資料;3、完成1:2.5萬地層剖面實測調查1條,長7.5km;4、開展了1:5萬地熱地質調查,面積146.25km2;xx勘查區位于重慶市北碚區xx鎮,省級公路和高速公路4、直達,距市區僅30余公里,北距渝合高速公路三溪口出入口5km,交通十分方便,詳見交通位置圖(圖1)。二、區域地質環境 (一)地質構造xx地熱水勘查區,在地質構造上處于華鎣山帚狀褶皺帶之觀音峽背斜中段東翼。該背斜北起合川市三匯鎮,往南跨過嘉陵江,南延至九龍坡區銅罐驛附近再跨過長江,在江津市金泉、賈嗣附近傾沒,長約105km,寬約23km (以須家河組地層頂面計)。構造軸線總體延伸略呈“S”形,軸向NE1030轉SN,背斜為長條線形斜歪背斜,軸部狹窄尖棱,兩翼不對稱,本段東翼巖層傾角較緩,傾角1865,北段西陡東緩,傾角3080,南段較對稱,傾角3050,軸部地層為二疊系、三疊系碳酸鹽巖組成。詳見5、構造綱要圖(圖2)。與觀音峽背斜西翼相鄰的構造為北碚向斜。軸向近南北向,北窄南寬,軸部地層為上侏羅統紅層構成。巖層產狀860。觀音峽背斜西翼近軸部發育有一逆斷層,但與本次鉆井孔位距離較遠,因此對勘查區影響不大。(二)地層巖性測區主要出露三疊系下統飛仙關組、嘉陵江組、中統雷口坡組、上統須家河組、侏羅系下統珍珠沖組、自流井組、中統新田溝組、沙溪廟組、上統遂寧組地層,其巖性現由老至新簡述如下:1、三疊系下統飛仙關組(T1f):按巖性分為四段:厚約530m。(1)一段(T1f1)白、青灰色石灰巖及鮞狀灰巖,下部為紫紅色泥、頁巖。(2)二段(T1f2)暗紫紅色泥、頁巖夾少量泥質灰巖、灰巖。(3)三段(T6、1f3)灰白、青灰色灰巖、鮞狀灰巖,下部夾泥巖、泥質灰巖。(4)四段(T1f4)暗紫紅色頁巖夾泥質灰巖,。2、三疊系下統嘉陵江組(T1j): 灰巖、白云巖互層夾膏鹽角礫巖(深部為膏鹽層)。按巖性可分為四段:(1)一段(T1j1)灰、青灰色薄至中層狀灰巖,夾頁巖及生物碎屑灰巖,厚217270m。(2)二段(T1j2)淺灰色中厚層狀白云巖、白云質灰巖夾灰巖及膏鹽角礫層(深部為膏鹽層),厚7780m。(3)三段(T1j3)淺灰、青灰色中厚層狀灰巖為主夾少量白云質灰巖及白云巖,厚167175m。(4)四段(T1j4)淺灰、灰色厚層狀白云巖、灰巖、白云質灰巖夾膏鹽角礫巖(深部為膏鹽層),厚約81m。該層7、巖性、厚度穩定,分布在觀音峽背斜軸部或近軸部。3、三疊系中統雷口坡組(T2l):灰色中至厚層狀白云質灰巖、白云巖及泥質灰巖,夾膏鹽角礫巖(深部為膏鹽層)及灰綠色頁巖,底部有水云母粘土巖(俗稱“綠豆巖”)。厚約28m。區內主要分布于觀音峽背斜兩翼。4、三疊系上統須家河組(T3xj):分布于觀音峽背斜翼部,以長石石英砂巖為主,間夾頁巖和可采煤層。厚約460500m,按巖性,可分為六段。(1)一段(T3xj1):淺灰、青灰色頁巖夾砂質頁巖,及薄煤層及煤線,厚2530m。(2)二段(T3xj2):青灰、灰白色厚層狀細中粒長石石英砂巖夾黑色頁巖及砂質頁巖,厚約40m。(3)三段(T3xj3):青灰、黃綠8、灰黑色頁巖、砂質頁巖夾薄煤層及煤線,厚約15m。(4)四段(T3xj4):青灰色厚層塊狀中粗粒長石石英砂巖、長石砂巖夾薄層頁巖,厚約300m。(5)五段(T3xj5):深灰色、灰綠色頁巖、炭質頁巖、砂質泥巖夾薄煤層,厚約10m。(6)六段(T3xj6):青灰、灰白色厚層狀中粗粒長石石英砂巖夾薄層砂質頁巖,厚約100m。5、侏羅系下統珍珠沖組(J1z):分布于觀音峽背斜翼部。為砂巖、頁巖互層。厚約150m。按巖性分上、下兩段:(1)下段(J1z1):上部為灰白色石英砂巖,中下部為黃綠色頁巖,底部為灰黑色炭質頁巖,普遍含鐵質。厚約56米。(2)上段(J1z2):上部為紫紅色、黃灰色泥巖夾頁巖、砂9、巖,下部為紫紅色泥巖夾石英砂巖、粉砂巖,厚約94米。6、侏羅系下統自流井組(J1zl):分布于觀音峽背斜兩翼,按巖性組合可分東岳廟、馬鞍山、大安寨三段,厚約380m。一段(東岳廟):上、下部為紫灰色、黃綠色砂質泥巖,中部為黑灰色頁巖夾灰黃、灰色薄中厚層狀介殼灰巖、泥質灰巖。二段(馬鞍山):紫紅色泥巖、粉砂質泥巖夾黃灰、淺灰色薄中厚層細粒石英砂巖、粉砂巖。三段(大安寨):紫紅色鈣質泥巖、砂質泥巖、夾透鏡狀介殼灰巖。7、侏羅系中統新田溝組(J2x)分布于觀音峽背斜兩翼,為砂巖與頁巖互層。厚約155m,黃綠色、灰黃色砂質頁巖、泥巖夾石英粉砂巖,底部為厚層石英砂巖。8、侏羅系中統沙溪廟組(1)沙溪廟組10、下段(J2s1)頂部為紫紅色、暗紫紅色泥巖,夾黃綠色葉肢介頁巖,中下部為紫紅色泥巖夾青灰色厚層長石石英砂巖、巖屑長石砂巖。底部為一層厚約1020米的青灰、黃綠色厚層長石石英砂巖,稱“關口砂巖”,本段厚170m。(2)沙溪廟組上段(J2s2)紫紅色泥巖為主,與泥質砂巖、砂質泥巖、長石石英砂巖呈不等厚互層。夾數層灰紫色透鏡狀長石砂巖,底部為較穩定的灰黃、灰紫紅色長石砂巖,稱“嘉祥寨砂巖”。本層厚大于1280m。9、侏羅系上統遂寧組(J3sn)上部為磚紅色、紫紅色、青灰色厚層至塊狀長石石英砂巖與紫紅色泥巖不等厚互層,下部為磚紅色泥巖、砂質泥巖、泥質砂巖夾透鏡狀長石石英砂巖,底部為磚紅色厚層狀細粒長石11、砂巖。層厚大于125m。(三)地貌特征本區地貌屬中梁山山脈,為典型的川東平行嶺谷地形地貌區,其特點是背斜成山,緊密狹窄,向斜為谷,寬廣平緩,形成典型的隔檔式構造。區內主要有構造剝蝕丘陵地形、侵蝕構造中低山地形、侵蝕巖溶地形三類地貌。構造剝蝕丘陵地形,其形態為淺切平谷園緩丘陵,分布于北碚向斜東翼,主要由易于風化的侏羅系紅色地層組成,地形較平緩,多為孤立或延伸不遠的園緩丘包及部分抗風化砂巖形成的嶺丘。溝谷寬平,迂回起伏,地表為第四系土層及耕植土覆蓋,分布高程270350m,相對高差在50m以下。順丘陵縱方向上有嘉陵江及小溪分布。侵蝕構造中低山呈單面山及列峰脊狀中低山形態,分布于觀音峽背斜的兩翼,主12、要由三疊系上統須家河組碎屑巖地層組成。山勢走向與構造線一致,呈近南北向。緩翼山坡較緩,展布亦較寬,多呈單面山地形,溝谷切割較淺,往往為條狀山嶺脊線;陡翼峻峭而狹窄,溝谷切割劇烈,部分被切穿成為鋸齒狀列峰山脊。山脊高程520750m,谷坡較陡,常呈“V”形。侵蝕巖溶地形主要為巖溶槽谷地形,分布于觀音峽背斜近軸部兩翼,由三疊系中統雷口坡組及下統嘉陵江組碳酸鹽巖溶蝕后形成。巖溶槽谷地形分布高程350450m。槽谷形態、寬度不一,多寬平,延伸遠,溶洞、落水洞發育,并有巖溶湖、溶蝕洼地、殘丘和地下河等巖溶地貌形態。背斜軸部由飛仙關組地層組成,因此山脈形態呈壟脊狀“高位”巖溶槽谷地貌并具雙槽特征。即“一山13、三嶺二槽谷”地貌。在測區北邊,觀音峽背斜被嘉陵江切割橫穿,形成峽谷觀音峽,江水枯水位標高在180200m間。(四)水文地質區內地下水,主要由碳酸鹽巖巖溶水、碎屑巖層間裂隙水、紅層承壓水及基巖風化帶網狀裂隙水四類淺層地下水組成。 1、碳酸鹽巖巖溶水碳酸鹽巖溶水主要賦存在區內背斜軸部的三疊系下統嘉陵江組、中統雷口坡組碳酸鹽巖地層中。該類巖溶槽谷呈現長條形,為雙槽,槽中洼地、漏斗、落水洞、泉水、暗河、天窗等巖溶形態發育。地下水位一般埋藏較淺,一般泉水或鉆井流量較小,鉆井涌水量在200500m3/d左右,水化學類型為HCO3Ca型水,礦化度均小于1克/升。水溫在17左右。 2、碎屑巖層間裂隙水 碎屑巖14、層間裂隙水主要賦存于區內背斜翼部的三疊系上統須家河組厚層砂巖裂隙中,由于巖層傾角極陡,地形坡度大,地表水滲入巖層中的水量相對較小,因此,泉水出露少,出水量小,一般小于0.5升/秒,單井流量一般在100300m3/d之間,水質類型為HCO3CaNa型,礦化度小于0.5g/L,水溫在18左右。煤洞排出水量500800m3/d。 3、紅層承壓水: 該類地下水儲存在區內侏羅系紅層嶺丘丘陵中的砂巖裂隙中,含水層為關口砂巖及嘉祥寨砂巖,砂巖層厚1030m。砂巖與泥巖呈不等厚互層狀,傾斜疊置構成多個層間承壓水構造,每層含水砂巖均具獨立的補、逕、排系統,其間無水力聯系,普遍具承壓性,地下水位埋藏淺,一般近地表15、或具正水頭自流,單井水量一般達100300m3/d左右。 4、基巖風化帶網狀裂隙水: 該類地下水分布于區內侏羅系紅層的風化帶網狀裂隙中。風化帶一般厚1030m,地下水位埋藏淺,水量貧乏,單井水量小于100m3/d。水化學類型一般屬HCO3Na型,礦化度在0.5g/L左右。 此外,在地表減壓最大的地段,如長江貓兒峽河谷段有溫泉出露,該溫泉出露于基巖漫灘上,呈泉群分布,總出水量達2000余立方米/日,洪水期被淹沒,水質類型為硫酸鹽型低溫微咸熱水,礦化度小于2克/升,水溫僅28。三、xx鎮xx地熱水的主要特征(一) 地熱水的形成及其特征區內地熱水的形成是在重慶這個特定的地熱地質環境中形成的。由背斜軸16、部或近軸部的下三疊統碳酸鹽巖形成的巖溶槽谷,聚匯大氣降水向地層深處(由淺向深)滲透(橫向逕流為主),隨地熱增溫及化學熱等因素使地下水水溫增高。深部地熱水順層逕流,(縱向逕流為主)然后在地表減壓最大的地段,即江、河深切地段排泄形成溫泉。 地熱水的形成以滲入溶濾水為主,兼有“古封存水”與之混合有關。現將區內地熱水的主要特征簡要說明如下:1、熱儲構造 熱儲構造主要由下列三部分組成:(1)熱儲層:是地下熱水儲存(藏)空間的巖層。由下三疊統嘉陵江組及中三疊統雷口坡組的碳酸鹽巖地層構成,巖性主要為灰巖、白云巖以及膏鹽角礫巖(深部為膏鹽層)等,厚500m左右。熱礦水儲藏于熱儲層裂隙系統中,熱儲層位主要出露于17、背斜軸部及其附近,常形成“高位”巖溶槽谷,接受大氣降水的補給。其中嘉陵江組第二段為主要的熱儲層,其余的嘉陵江組第一、第三、四段和雷口坡組均為次要的熱儲層。(2)熱儲蓋層:即熱儲層上部隔熱保溫層,主要作用是防止熱儲中熱能的散失。由上三疊統須家河組碎屑巖層,即厚層砂巖夾頁巖及煤系(第一蓋層厚450m左右),以及侏羅系紅色巖層泥巖夾砂巖地層(第二蓋層厚數百米至一、二千米)共同組成。(3)熱儲下部隔水巖層:主要作用是防止地熱水的流失。主要由下三疊統飛仙關組碎屑巖夾碳酸鹽巖層組成,巖性為泥巖和灰巖,厚500m左右。 上述三部份地層共同構成了觀音峽背斜的熱儲構造。各熱儲構造的熱儲層位(地熱水)主要埋藏在背18、斜構造的翼部地區,埋深數百米至二千余米。由于下部隔水巖層的存在將背斜構造兩翼的熱儲層分割為相對獨立的兩個“熱水庫”。2、熱的來源地球的內部的熱源主要來自放射性元素衰變產生的巨大的熱量,由深循環地下水在正常地溫梯度下加熱而成。同時地下水與圍巖(如膏鹽等巖層)發生化學反應(分、溶解作用)而產生化學熱能;地殼運動,造成的巖層錯動產生的機械熱等,均成為地熱水的熱源。據四川盆地基底構造圖,重慶地區基底為弱無磁性的元古界變質巖系,基底古老,沉積蓋層厚,晚近期無巖槳活動。因此本區地熱主要由地熱增溫和地下水與圍巖發生化學反應所致,即熱儲的溫度受埋深和圍巖礦物成份控制。根據海棠曉月地熱水按KMg溫標,地熱梯度計19、算法,熱儲下部溫度在78以上。 3、地熱水的補、逕、排特征 研究表明,地熱水主要由大氣降水補給,經深循環加熱而成。區內地熱水熱儲層出露區大多分布在觀音峽背斜近核部的高位巖溶槽谷,巖溶槽谷標高350450m,面積180km2左右,槽谷接受大氣降水補給形成淺層地下水后,其中一部份地下水沿背斜翼部熱儲層中沿區域構造溶隙,在區域動水壓力作用下向地層深部下滲并不斷受地熱增溫后補給 “熱水庫”。此外,觀音峽背斜東、西兩個“熱水庫”還接受華鎣山大背斜“熱水庫”的補給。華鎣山背斜巖溶槽谷標高5001200m間,面積大于100 km2,位置高于觀音峽背斜巖溶槽谷,地熱水由高向低沿溶隙由北向南逕流,最后東、西翼“20、熱水庫”的地熱水均匯聚于背斜南段的傾沒端一帶地區。據我院對鄰區銅鑼峽及南溫泉背斜構造的溫泉進行了系統的年齡測定,其結果是:鄰水響水凼御臨河溫泉、渝北統景溫泉、銅鑼峽溫泉、南溫泉和橋口壩溫泉取樣進行C14測定,其年代分別為1.0、1.08、1.1、1.13、1.3萬年(廣西桂林中國巖溶所測定)。由此可見,地熱水生成年代,是由北向南是逐漸增大的,這反映了地熱水的補給、逕流方向也是由北向南運動的。4、地熱水化學組份的形成及特征 地熱水的水化學組份受圍巖礦物及化學成份控制。據巖礦測試,組成嘉陵江組地層巖石的主要礦物成份有方解石、白云石、其次是硬石膏、黃鐵礦、巖鹽、石英、天青石等次要礦物。據巖石光譜全項21、掃描分析,嘉陵江組地層巖石中含微量元素有Fe、Cu、Mn、 Li 、Ba、B、Sr、Mo、V、Zn、Hg、P、Co、Ni、Ti、Th、Ra、U等,其中以B、Sr、Fe、Mn、Ti、Co等含量相對較高,這些組份的存在為地熱水的化學成份提供了物質基礎。通常白云石、方解石、硬石膏、巖鹽等礦物可通過溶解作用進行分解,其離子組份進入地熱水中,構成了地熱水中的基本組份(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-等)。Sr、B、Li等可通過礦物的溶解或通過溶濾水與富含微量元素的“古封存水”混合而獲得。根據重慶地區溫泉、鉆井地熱水的水化學特征,結合觀音峽背斜構造中溫泉(含鉆井地熱水)的水22、化學資料,說明如下: 1)、物理性質屬硫酸鹽型中溫低微咸熱水,具微弱的H2s氣,水透明,色度6度左右,PH值77.5度,水溫50左右。 2)、特殊化學成分 地熱水可能為硫酸鈣型或硫酸鈣鎂型水,硫酸根含量一般大于1克/升,總硬度在10002000毫克/升左右,礦化度一般小于3克/升。3)、氣體成份 該類熱礦水中含有極弱的放射性,如氡(0.31.18貝可/升),水中的主要氣體成份有游離CO2(3050毫克/升),硫化氫(H2s)(0.048.4毫克/升)等。 4)、微量元素 熱礦水含有多種微量元素,其中對人體有醫療價值的主要有鋰、鍶、氟、硼、溴、偏硅酸等,其中氟、鍶、硼等常達到國家醫療熱礦水標準。23、此外,水中還含有對人體健康有益無害的其他微量元素,如鋅、鎳、鉻、鎢、鎘等20余種。(二)觀音峽背斜地熱水(溫泉)的分布觀音峽背斜地熱水豐富,天然及人工揭露的地熱水(溫泉)多處,由北至南分別是水天城地熱水鉆井、童家溪中安翡翠湖地熱水鉆井、井口地熱水鉆井、梨樹灣地熱水鉆井、含谷天賜溫泉地熱水鉆井、襄渝鐵路中梁山隧道內溫泉、石板鎮馬家溝煤洞溫泉、長江貓兒峽溫泉、三溪口煤硐。各地熱水(溫泉)分布情況見表1。 觀音峽背斜地熱水(溫泉)分布情況表 表1背斜地熱水(溫泉)井深(m)水量(m3/d)水溫()水壓(MPa)東翼北碚區水天城2065510492.15童家溪中安翡翠湖19102500562.80沙坪24、壩區井口130040034沙坪壩梨樹灣17186000542.25襄渝鐵路中梁山隧道洞內數百米處50028長江貓兒峽溫泉群枯水期出露21002831180*三溪口煤硐洞口排水溝50080023西翼九龍坡區含谷天賜溫泉21601500541.34白市驛馬家溝煤洞溫泉洞口排水溝80025注:*為出露標高(米) 觀音峽背斜天然溫泉,主要出露于嘉陵江、長江深切峽谷中,如:貓兒峽溫泉,因出露標高較低,常被洪水淹沒。以上人工、天然地熱水(溫泉)水質多為SO4Ca型水。據上述人工、天然地熱水出露點情況,地熱水深井出水量較大,水溫較高,水壓較大,證明了觀音峽背斜“熱水庫”具較豐富的地熱水資源。四、xx地熱水開25、發可行性分析1、礦權設置xx鎮xx地熱水勘查區,其探礦區塊范圍是:東經294416294730、北緯10626301062857,面積10 .70km2,經我院向重慶市國土資源和房管局開發處咨詢,該開發點范圍的礦權設置情況為申請的探礦區塊范圍無重疊,可以布井勘查。2、擬定鉆井依據:根據觀音峽背斜東翼中安翡翠湖及水天城溫泉鉆井揭露地熱水的資料,該鉆井深1910余米,獲得水溫56,流量達2500m3/d的地熱水及水天城地熱水鉆井,孔深2065米,獲得水溫49,流量達510 m3/d的地熱水。而xx設計的鉆井的井位與中安翡翠湖及水天城溫泉鉆井同屬東翼“熱水庫”。因此,xx地區鉆井開發地熱水的條件是存26、在的。其保證程度也是極大的。3、地熱地質環境影響擬開發的xx鎮xx地熱水勘查區,從大區域看,處于重慶地熱田,它是該地熱田中的一個獨立的熱儲構造之一觀音峽“熱水庫”,在它的西邊有溫塘峽“熱水庫”,東邊有南溫泉“熱水庫”,各“熱水庫”均有地熱水露頭。溫塘峽“熱水庫”分布有北溫泉、青木關等溫泉;觀音峽“熱水庫”分布有水天花園溫泉、中安翡翠湖溫泉、梨樹灣溫泉、貓兒峽溫泉。南溫泉“熱水庫”分布有慈母山溫泉、海棠曉月溫泉、南溫泉、小泉、和橋口壩等溫泉。如若xx鎮xx地熱水鉆井鉆探出水,其對周邊溫泉的影響,作一簡要分析闡述。 觀音峽“熱水庫”分為東、西兩個相對獨立的、互不干擾“熱水庫”,。因此,觀音峽東翼的27、xx溫泉不會對西翼“熱水庫”的溫泉造成影響,而同處東翼的水天城溫泉鉆井和中安翡翠湖溫泉鉆井,位于測區南面,直線距離分別為7.5公里和10公里。從該“熱水庫”的逕流方向來看,地下熱水由北向南逕流,雖然測區處于北面,但距離較遠,故xx鎮xx地熱水鉆井出水,不會對其造成影響。溫塘峽和南溫泉兩個“熱水庫”,雖然與觀音峽熱儲同屬于重慶地熱田,但它們是兩個獨立的互無聯系的熱儲構造,其間還有北碚向斜和金鰲寺向斜相隔,因此,可以認為,xx鎮xx開發地熱水,對溫塘峽和南溫泉兩個“熱水庫”分布的溫泉不會造成影響。4、兩方案(井位)對比xx地熱水的井位,經數次地面地熱地質調查和地層剖面測制后,共布置了兩個鉆井井位,28、分別對兩井位的地熱地質條件進行了細致研究分析,對熱儲層在深部所處的構造部位的不同進行了對比分析(見表2)?,F對各井的熱儲特征和所處條件作一闡述。 2井地熱條件對比表 表2擬定鉆井編號RK1(xx)RK2(鄧家堡)設計井深14001825開井層位J1zl中部J2s中部完井層位T1j2或T1j1T1j2井口巖層傾角2418井底巖層傾角179熱儲特征井底巖層裂隙發育程度較發育弱地熱水逕流條件較好差水 量(m3/d)800左右500水 溫()404545以上施工條件好較差,需另租地熱水輸送就地使用23km推薦鉆井現推薦RK1井為勘探鉆井 (1)井深:兩鉆井同處于同一背斜翼部,距背斜軸部越遠,鉆至目的層29、的深度越深,開井層位也越新,所以RK2的開井層位新,井深大于RK1。井底的巖層傾角也小于RK1。以地熱增溫率計算,RK2的水溫應高于RK1。 (2)裂隙發育程度和逕流條件與水量的關系。 共所周知,地下水是賦存、流動于巖層的裂隙中的,裂隙的多少、其間的連通好壞,直接影響地下水量的多與少。而裂隙的發育程度受構造運動的控制。構造運動越強烈,巖層變形和破裂越強,裂隙也越發育,連通性也越好,才利于地下水賦存與流動,水量也越豐富,反之則差。為此,RK1井處于巖層變形較RK2處大(也從巖層傾角大小反應出),因此,RK1井的水量較RK2豐。 (3)施工條件與熱水輸送 RK1鉆井位于主干道渝碚公路旁,與渝合高速30、路為鄰,交通方便,場地平整,施工用、排水方便,就地開發,原地使用,并位于業主場地范圍內。RK2井位位于業主場地東南23km的鄧家堡,公路需繞道三勝公路沿一鄉村公路到達,但需新修數十米公路,交通較差。施工用、排水不方便,施工場地需另租,輸水管道較長(23km)。 (4)增溫增量的措施 以我院的一貫原則:以最少的費用,換取最大(好)的效果。以往的鉆井設計深度均是以揭穿主要熱儲層為目的的,以減少鉆井費用,但xx地區所處構造較特殊,若按以往的目的層位設計鉆井,水溫明顯偏低?,F按揭穿整個嘉陵江組熱儲層為目的,水溫可提高23,水量也應有一定的增加。 (5)建議 根據上述情況,我們推薦RK1號井為勘探鉆井,31、該井應揭穿嘉陵江組一段終孔,孔深為1400米,以達到增溫增量的效果。預計在達到設計井深1400米時,水溫可達4045,水量約800m3/d左右。5、觀音峽背斜構造屬四川盆地東部高隆起背斜構造之一,該背斜北端與華鎣山大背斜相接,因此嘉陵江組熱儲層除接受觀音峽背斜自身巖溶槽谷區地下水直接補給外,另外還接受北部華鎣山背斜地熱水的補給,補給水源面積大,補給水源源遠流長。6、觀音峽背斜東翼已有水天城溫泉鉆井、中安翡翠湖溫泉鉆井、沙坪壩梨樹灣溫泉鉆井等,此外還有襄渝鐵路中梁山隧道內有溫泉,三溪口煤硐揭露的地熱水以及長江貓兒峽出露的溫泉,這些均說明了觀音峽背斜東翼的“熱顯示”明顯。7、勘查區有省級和高速公路32、直達,交通運輸方便,地熱鉆井位于重慶xx有限公司開發的xx生態園內,就近使用便利;勘查區土地屬xx鎮,土地已征用;附近有幾戶民宅,施工噪音對村民有短暫影響,應加強噪音的防護,施工點附近有一水塘,鉆探取水方便,施工廢水經凈化處理后排出,對農業不會產生影響;因此勘查基本條件具備。8、擬選定的方案將勘探鉆井(RK1)位置布置在xx鎮xxxx生態園內,坐標:X:3295925、Y:18641375,井孔口標高225m。開孔層位為侏羅系下統自流井組中部地層;終孔層位為本次勘探的目的層位,即揭穿下三疊統嘉陵江組第一段。全井深為1400m左右,技術套管固井深度為900m左右(即鉆穿雷口坡組地層進入嘉陵江組地33、層510m)。9、根據本區地熱地質條件,并參照背斜同翼地熱水鉆井資料,結合設計鉆井深度,預計鉆井揭露熱儲層后可達到的主要結果如下:(1)地熱水水量的預測根據觀音峽背斜已勘探出地熱水的幾個深井情況看,類比推測本井最大日出水量800m3/d左右。鑒于該井遠離熱儲減壓區,熱儲蓋層及下部隔水層完好,預測本井熱儲壓力大,具承壓自噴的可能性。(2)地熱水水溫的預測該鉆井揭露主要熱儲層深度相對較淺,因此,在地熱水水溫方面,預測當鉆井深度與設計深度無較大出入時,地熱水的水溫將在4045。(3)地熱水水質的預測鉆井在無特殊異常的情況下,本鉆井地熱水的水質應屬于硫酸鹽型低溫微咸熱水。它與重慶東、西、南、北溫泉及近34、郊熱水鉆井的水質類型基本相似。10、為確保鉆井的質量,現建議如下:(1)鑒于鉆井深度較深,鉆井工藝復雜且要求嚴格,建議邀請有深井鉆探經驗的勘探隊伍進行施工,確保鉆井的精心設計、精心施工;(2)施工過程中,必須嚴格按照地質、鉆探設計方案進行施工,不得隨意改變施工方案。11、關于風險問題勘探鉆井所處地段的地熱地質條件雖然較好,獲得成功的機遇較大,但因地熱水在埋藏于深部熱儲層中的溶隙系統中逕流,當鉆井揭露熱儲層時,一般均能穿透過一些溶隙,但出水量的大小往往受揭穿溶隙的多少或大小有著直接的關系,而地下深部的溶隙,往往無法預測。因此,這種地質風險仍然是存在的。所以,業主應有一定的風險意識。五、地熱水的醫35、療保健作用及效果我國早在東漢的“溫泉賦”,明代的“本草綱目”等著作中,均對溫泉的醫療保健作用有所論述。隨著現代高科技的深入和發展,溫泉的醫用價值已被生物化學家、療養學家們所揭示,普遍被廣大人民群眾所認可。我國還頒布了相應的國家標準,如GB11615-89、GB/T13727-92以及行業標準(DZ40-35)等醫療熱礦(泉)水水質標準。地熱水中因部份含量達到了醫療熱礦水的國家標準,并含有鋰、鍶、氟、硼、溴、硅酸、硫化氫、氡等對人體健康有醫療作用的微量元素和化學成份,均有明顯地界線指標,在重慶地區,水溫在42左右的溫泉,是一種舒適的沐浴醫療熱礦水。經南溫泉工人療養院多年臨床觀察,其中對人體運動系36、統疾病、神經系統疾病、消化系統疾病、呼吸系統疾病、循環系統疾病及婦科疾病均有一定療效,特別是對各類關節炎、肩周炎、神經衰弱及皮膚疾病有顯著的療效。六、地熱水開發利用建議和經濟社會效益分析1、地熱水開發利用建議根據近年來已成功開發的溫泉、地熱水來看,其經濟、社會效益以及促進當地的改革開放效果顯著,如重慶地區的統景溫泉、慈母山溫泉、海棠曉月溫泉、橋口壩溫泉、銅梁中華龍溫泉等。為發展北碚區的旅游、療養、觀光、休閑娛樂及會議中心,開發埋藏于地下的地熱水資源不失為明智之舉;為合理、綜合利用地熱水,特建議建設下列設施:(1)溫泉游泳池(室內、室外)和溫泉浴室(或桑拿?。?;(2)溫泉別墅、溫泉賓館;(3)溫37、泉休閑、娛樂、度假、會議中心;(4)溫泉養殖中心(利用溫泉尾水養熱帶觀賞魚);(5)冬季溫室大棚;2、經濟社會效益分析 從重慶近期建成的溫泉旅游開發區產生的經濟社會效益和帶動當地改革開放的效果來看,xx鎮xx溫泉開發成功,若能建成上述各項完善的溫泉及配套設施項目,則將吸引大量會議、大批國內的旅游、休閑觀光者,也會產生較好的經濟效益和社會效益(南坪海棠曉月溫泉、銅梁中華龍溫泉即是一個先例)??碧介_發地熱水深井,投資較大,總投資約250萬人民幣。但若遇特殊異常情況,勘探鉆井失敗,將會使業主受到很大的損失。若勘探成功,對企業的品牌和知名度,都會有很大的提高。總之,機遇與風險共存。七、結 論(一)觀音38、峽背斜是重慶地區地熱資源較豐富的地區之一,勘查區屬觀音峽背斜中段東翼“熱水庫”范圍,熱儲層主要為下三疊統嘉陵江組碳酸鹽巖層,厚500余米;保溫蓋層為上三疊統須家河組碎屑巖層厚450余米及侏羅系紅層厚千余米;熱儲下部為下三疊統飛仙關組碎屑巖夾碳酸鹽巖層厚500余米的隔水巖層。上述三組地層構成了測區內完整的熱儲構造。測區內有人工揭露的熱異常點如三溪口煤礦,坑道排出的地下水水溫為23,流量大于500m3/d;長江貓兒峽溫泉的出露,水溫28,流量達2000余m3/d;測區南有鉆井揭露的中安翡翠湖地熱水,水溫56,流量達2500m3/d。以上均反映了測區及其附近的地熱異常突出,在測區開發地熱水的地熱地質39、條件較好,勘查的成功概率可達80%以上。(二)測區地熱水除接受觀音峽背斜“高位”巖溶槽谷地下水的補給外,它還接受華鎣山背斜嘉陵江組地熱水的補給,因此它的補給源充足。測區屬地熱水逕流區,地熱水埋藏深度一般在數百米至二千余米之間,此深度開發地熱水適中。(三)勘查區處于北碚區xx鎮xx,地理位置好,環境優美,交通方便,用水、用電方便,條件較佳。(四)本研究報告所布鉆井井深為1400m,預測水溫可達4045、水質屬硫酸鹽型低溫微咸地熱水,流量800 m3/d左右。但因深部熱儲層的富水性極不均一,出水量的大小取決于鉆井揭露熱儲層裂隙的多少,因此,出水量大小的預測仍具有一定風險。(五)開發xx地熱水對周邊已有的地熱水鉆井(包括中安翡翠湖地熱水鉆井)不會產生干擾。(六)根據目前重慶主城區及近郊區已開發的近十口地熱水深井來看,嘉陵江組熱儲層中的地熱水含鐵量較高,因此,必須采取除鐵處理后,才能避免對潔具的污染,同時也減少水結垢的發生,對管道的腐蝕。(七)地熱水中還含有較高的氟離子,雖然對人體有著一定的醫療保健作用,但此類水只宜作為觀賞魚養殖用水,不能作為人們的飲用水。 - 27 - 重慶xx地熱資源勘探開發設計研究院