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滄州肅寧縣地?zé)衢_發(fā)利用及其環(huán)境保護問題
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-05 15:07:24瀏覽次數(shù):1779
地?zé)?/a>作為一種新能源,具有投資少、見效快的特點,尤其在冬季供暖方面有著鍋爐無法擬的優(yōu)越性,地?zé)?/a>又屬于潔凈能源,不污染環(huán)境,能改善人們的生活質(zhì)量,開發(fā)利用地?zé)崮?/a>有著良好的社會效益和經(jīng)濟效益。肅寧縣是河北省皮毛加工地,是朔黃、京九鐵路的交匯處,隨著朔黃、京九鐵路的相繼開通,區(qū)位優(yōu)勢越來越明顯。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的不斷發(fā)展,特別是當(dāng)?shù)仄っ髽I(yè)及朔黃鐵路公司等相繼建設(shè)與發(fā)展,將對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟進一步發(fā)展產(chǎn)生更大的活力。同時,對于能源的需求量將不斷增加,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展逐步加快,對地?zé)豳Y源的需求更加迫切。本區(qū)地處冀中拗陷區(qū),地?zé)岬刭|(zhì)條件良好,地?zé)豳Y源豐富,然而肅寧地?zé)崽?/a>的地?zé)衢_發(fā)尚處在起步階段,地?zé)衢_發(fā)利用層次較低,管理粗放,影響了肅寧縣縣城地?zé)?/a>資源的科學(xué)、經(jīng)濟、合理、有序的開發(fā)與保護。 為避免盲目開采造成的失誤和浪費,為科學(xué)合理開發(fā)肅寧縣城區(qū)地?zé)?/a>資源提供科學(xué)依據(jù),本研究小組在河北省地勘局第四水文工程地質(zhì)大隊與肅寧縣華碩地?zé)衢_發(fā)有限公司有關(guān)人員的幫助下,開展了對肅寧縣城區(qū)地?zé)豳Y源研究工作。
(一)所做的工作:
2.到肅寧地區(qū)進行實地勘察,對肅寧地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和地?zé)釋舆M行了解,到現(xiàn)有地?zé)峋?/a>處提取水樣進行化驗,并作不同用途的水質(zhì)評價,為地?zé)豳Y源評價,合理開發(fā)肅寧縣縣城地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/資源.html" >資源提供科學(xué)依據(jù)。
3.了解了肅寧地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況,通過對已有地?zé)衢_發(fā)井進行調(diào)查研究獲得地?zé)岚l(fā)展與利用的相關(guān)資料與問題。
5.在指導(dǎo)老師的幫助下對資料進行了整理,對現(xiàn)存地?zé)衢_發(fā)對環(huán)境所產(chǎn)生的問題進行統(tǒng)計,并提出地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/資源.html" >資源可持續(xù)利用方案 為此,我們課題組全面收集了該區(qū)的物探、石油探井、水文地質(zhì)、地?zé)岬认嚓P(guān)資料,進行了實地勘查,,在綜合研究基礎(chǔ)上編寫了肅寧縣地?zé)豳Y源開發(fā)與可持續(xù)利用報告。
在項目研究過程中得到了河北省地勘局第四水文工程地質(zhì)大隊與肅寧縣華碩地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/開發(fā).html" >開發(fā)有限公司有關(guān)人員的大力支持和幫助,并得到了指導(dǎo)老師的大力幫助和精心指導(dǎo),在此一并表示衷心的感謝。
(二)以往地?zé)豳Y源研究程度 本區(qū)以往地?zé)豳Y源研究程度相對較低,與本區(qū)有關(guān)的研究成果主要有:1978-1982年,河北省地質(zhì)局水文地質(zhì)遠景區(qū)劃組完成了《河北省地下熱水開采利用水文地質(zhì)遠景區(qū)劃報告》,該報告較細(xì)致地論述了區(qū)域地質(zhì)、深部構(gòu)造、平原區(qū)基巖地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和地?zé)岬刭|(zhì),圈定了平原區(qū)地?zé)岙惓^(qū)范圍。
1988年,科學(xué)出版社出版了由陳墨香等人編寫的《華北地?zé)帷芬粫?,該書對包括本區(qū)在內(nèi)的區(qū)域地溫場形成機制進行了分析,對地下熱水形成、性質(zhì)、開發(fā)利用進行了探索,圈畫了淺部可開發(fā)的地?zé)釁^(qū),并將深部地?zé)?/a>作為開發(fā)利用遠景區(qū)。
1988-1989年,滄州地區(qū)新能源辦公室提交了《滄州地區(qū)地?zé)豳Y源調(diào)查研究及開發(fā)利用對策報告》,該報告給出了全區(qū)的地?zé)崴Y源量,并對全區(qū)地?zé)崴?/a>情況進行了調(diào)查,收集石油勘探井資料265眼。
2001年,河北省地勘局第三水文工程地質(zhì)大隊提交了《河北省地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃研究報告》,該報告對包括該區(qū)在內(nèi)的全省地?zé)岬刭|(zhì)條件進行了論述,計算了各熱儲地?zé)豳Y源/儲量,并有針對性地制定了勘查和開發(fā)利用規(guī)劃。 2002年,滄州市國土資源局提交了《滄州市地?zé)豳Y源“十五”計劃及2015年規(guī)劃研究報告》,該報告論述了全市的地?zé)岬刭|(zhì)條件,估算了全市各熱儲地?zé)豳Y源,并進行了勘查和開發(fā)利用規(guī)劃。
2003年,華北石油管理局水電廠水文地質(zhì)勘察工程大隊提交了《河北省肅寧縣肅熱1井地?zé)岬刭|(zhì)勘查報告》,計算了地?zé)峥刹少Y源,確定了合理井距和地?zé)峋?/a>保護范圍。
二、區(qū)域概況
?(一)區(qū)域地理概況?
肅寧縣位于河北省滄州市西部,地形為沖積平原,地勢自西向東北傾斜,海拔10-16m,氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,年平均氣溫12℃,年平均降水量560mm。?
境內(nèi)有小白河、古洋河、于家河等排水河道。滄州-定州公路橫穿本縣,朔黃、京九鐵路從縣城通過,交通便利(圖1)。?
工作區(qū)位于肅寧縣城區(qū),地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°48′00″至115°51′00″,北緯38°24′30″至38°26′30″,面積13.6km2。
(二)區(qū)域地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀?
肅寧縣地?zé)豳Y源開發(fā)起步較晚,2004年才打了第一眼地?zé)衢_采井,但發(fā)展速度較快,主要用于供暖、供熱水、洗浴、游泳娛樂、皮毛加工及溫室種植養(yǎng)殖等,下面介紹兩個地?zé)衢_發(fā)利用實例:?
1、肅寧縣一中地?zé)衢_采井?
肅寧一中地?zé)衢_采井為館陶組地?zé)峋?/a>,井深2250m,井口水溫81℃,涌水量2760?m3/d,礦化度1200?mg/l。該地?zé)峋┡?/a>面積140000m2,其中暖氣掛片供暖面積75000m2,待供暖回水溫度降至50℃左右進行二級利用,供地板輻射采暖和溫泉洗浴,地板輻射采暖面積65000m2,并供5000多師生溫泉洗浴和部分教職工家居供熱水。采暖后的大部分地?zé)嵛菜?/a>直接排放。?
2、肅寧縣華碩地?zé)衢_采井?
肅寧縣華碩地?zé)?井為館陶組地?zé)峋?/a>,井深2274.4m,井口水溫82℃,涌水量2640?m3/d,礦化度1525?mg/l。該地?zé)峋┡?/a>面積100000m2;帶動了九州、泉香等13家洗浴理療中心;給兩家洗毛廠供熱水,地?zé)崴?/a>洗毛,色澤鮮艷,手感好,質(zhì)量高;并建了多個共計1萬多平方米溫室大棚,種植蔬菜、花卉及藥材。采暖后的大部分地?zé)嵛菜?/a>直接排放于下水道。?
三、地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件?
(一)構(gòu)造特征?
肅寧縣城區(qū)在構(gòu)造上位于冀中坳陷饒陽凹陷蠡縣斜坡底部肅寧洼槽內(nèi),饒陽凹陷是一個東斷西坡發(fā)育完整的大型單斷凹陷,蠡縣斜坡位于凹陷西緣,基底是高陽大背斜的東翼,其內(nèi)幕構(gòu)造為東傾單斜,由元古界、下古生界和中生界組成。沿潛山面地層出露上老下新,背斜軸部是薊縣系霧迷山組,順東坡而下,是寒武系、奧陶系,到坡腳有巨厚的中生界。潛山頂面新生代地層各組層段沉積具全,沒有典型的層層超復(fù)關(guān)系。
方向,來自西部太行山區(qū),地層西薄東厚,碎屑顆粒西粗東細(xì),砂巖比例西大東小。斷裂具有兩期性,早期斷層一般都沒有穿過沙三段地層,晚期斷裂發(fā)育于漸新世以后,向下一般穿過沙一段,向上穿過館陶組地層,活動規(guī)模小,斷距垂直落差一般在50-200m,同生斷層很少,斷裂繼承性差。?
肅寧城區(qū)基底為寒武系,西高東低,埋深4800m左右。
1、 第四系(Q)
底界深度303.0m-401.0m,為黃灰色、灰黃色粘土夾灰白色砂層。與下伏上第三系明化鎮(zhèn)組呈不整合接觸。
2、上第三系明化鎮(zhèn)組上段(Nm上)
底界深度934.5m-1225.0m,為灰黃色、淺棕紅色中、粗砂巖互層,泥質(zhì)純、性軟,吸水膨脹,造漿性強,砂巖顆粒較粗,成巖性差,膠結(jié)物少,呈散砂狀。
3、上第三系明化鎮(zhèn)組下段(Nm下)
底界深度1724.0m-1965.0m。巖性主要為棕紅色、暗棕紅色、紫紅色泥巖與淺灰色粗砂巖、含礫砂巖呈不等厚互層,泥巖質(zhì)純、性軟,砂巖分選較差,泥質(zhì)膠結(jié),疏松,巖屑呈散砂狀。與館陶組呈整合接觸。
4、上第三系館陶組(Ng)
底界深度2300-2350m,為紫紅色泥巖夾淺灰色、灰白色粗砂巖、含礫砂巖、砂礫巖,底部為雜色礫巖。泥巖質(zhì)不純,性軟,成巖性差;砂巖、含礫砂巖、砂礫巖,粒度自上而下逐漸變粗,分選性較差,泥質(zhì)膠結(jié),疏松;礫巖成份以石英,燧石為主,礫巖堅硬,顏色混雜,分選差,泥質(zhì)膠結(jié),疏松。
(三)地溫場特征
肅寧地?zé)崽?/a>屬沉積盆地傳導(dǎo)型地?zé)崽?/a>,其熱源來自地殼深處,區(qū)域大地熱流是本區(qū)的恒定熱源。在地殼深部,熱流平均分布,當(dāng)進入地殼上部后,在基巖凸起與凹陷構(gòu)造格局的制約下,熱流重新分配布局,在正向構(gòu)造與負(fù)向構(gòu)造的交接轉(zhuǎn)換部位,熱流方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),不再保持完全的垂直向上,有從凹陷部位向凸起部位相對加大而在凹陷部位相對減弱的趨勢。依據(jù)相關(guān)資料,本區(qū)地溫梯度一般>3.0℃/100m,西部地溫較高,而東部較低,這與基巖埋深由西向東加深呈負(fù)相關(guān)。
(四)熱儲層特征
本區(qū)明化鎮(zhèn)組熱儲層以上部第四系地層為蓋層,屬孔隙熱儲層,地層底界深度1724.0m-1965.0m,分為上、下兩段,其砂層發(fā)育,巖性為灰白色、淺灰色中、粗砂巖、含礫砂巖。1050m-1350m層段砂巖厚度達94-153m,孔隙度30%,根據(jù)區(qū)域資料,單井出水量1200m3 /d,水溫可達45℃以上,礦化度在1000mg/l左右。 館陶組熱儲層在冀中坳陷內(nèi)普遍發(fā)育,巖性穩(wěn)定,旋回性強,是本區(qū)一個最重要的熱儲層,也是熱流體的富集層,其具有埋藏適中、水溫較高、出水量大的特點。該熱儲層以上部第四系和明化鎮(zhèn)組地層為蓋層,屬孔隙型熱儲層,巖性為淺灰色、灰白色粗砂巖、含礫砂巖、砂礫巖、礫巖。儲水砂層具有層數(shù)多,但單層厚度薄的特點,單層厚度4-15m,一般6-9m,底部砂層總厚81-101m不等,聲波孔隙度一般25-27%,底礫巖聲波孔隙度偏低,一般20%左右。本區(qū)館陶組底界埋深2300-2350m,根據(jù)區(qū)域資料,單井出水量1200m3 /d,水溫大于80℃,礦化度小于2000mg/l。
基巖熱儲層埋藏深,達4800m左右,構(gòu)造復(fù)雜,勘探程度低,進行地?zé)衢_發(fā)投資高、風(fēng)險大,目前經(jīng)濟技術(shù)條件下不適合進行地?zé)峥碧?/a>。而下第三系熱儲層為東營組、沙河街組含水砂層,由于受沉積壓實和斷層發(fā)育影響,造成斷塊分割、儲層薄、物性差、產(chǎn)水量小、水礦化度高,利用價值不高。
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