陳明符,張志強(qiáng)

(利津縣國土資源局,山東利津 257400)

地質(zhì)與礦產(chǎn)

利津縣城區(qū)地?zé)豳Y源狀況及開發(fā)前景分析

陳明符,張志強(qiáng)

(利津縣國土資源局,山東利津 257400)

利津縣城區(qū)的地?zé)豳Y源主要賦存于新生代新近紀(jì)和古近紀(jì)碎屑沉積巖中,熱儲(chǔ)類型為層狀孔隙-裂隙型熱儲(chǔ),地?zé)豳Y源類型屬熱傳導(dǎo)型。新近紀(jì)館陶組熱儲(chǔ)層組與古近紀(jì)東營組熱儲(chǔ)層組是主要的熱儲(chǔ)層。該文在論述利津縣地?zé)岬刭|(zhì)條件的基礎(chǔ)上,對(duì)地?zé)衢_發(fā)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益及開發(fā)利用前景進(jìn)行了分析,對(duì)地?zé)衢_發(fā)中的尾水排放和回灌問題進(jìn)行了探討,最后提出了地?zé)豳Y源開發(fā)與管理方面的建議。

地?zé)豳Y源;開發(fā)前景;尾水排放和回灌;利津縣城區(qū)

利津縣位于東營市西部,北臨渤海,東靠萊州灣,境內(nèi)蘊(yùn)藏豐富的油氣資源和地?zé)豳Y源。地?zé)崮苁抢^太陽能、風(fēng)能開發(fā)應(yīng)用之后又一重要的綠色清潔新型能源和可再生能源[1],被廣泛用于供暖、洗浴、醫(yī)療保健、休閑療養(yǎng)、養(yǎng)殖種植、紡織印染、食品加工等領(lǐng)域[2]。開發(fā)利用地?zé)豳Y源,將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),對(duì)于緩解利津縣能源緊張,改善能源供給結(jié)構(gòu),培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)生態(tài)城市,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

利津縣地處華北板塊(Ⅰ級(jí))、華北坳陷(Ⅱ級(jí))、濟(jì)陽坳陷(Ⅲ級(jí))、東營坳陷(潛)(Ⅳ級(jí))的次級(jí)構(gòu)造單元東營凹陷(潛)(Ⅴ級(jí))[3]。東營凹陷以太古宇、古生界、中生界為基底,其上沉積了巨厚的新生代地層,凹陷最深處厚度可達(dá)7 000 m以上,向邊緣地帶減薄。利津縣城區(qū)在2 150 m內(nèi)發(fā)育的地層主要有:第四紀(jì)平原組、新近紀(jì)明化鎮(zhèn)組和館陶組、古近紀(jì)東營組。

(1)第四紀(jì)平原組:上部為淺棕黃、淺綠、灰色砂質(zhì)黏土、黏土夾黏土質(zhì)粉砂,下部為灰黃、淺灰綠色粉砂質(zhì)黏土或淺灰綠色黏土質(zhì)粉砂。底板埋深210～250 m,與下伏明化鎮(zhèn)組呈不整合接觸。

(2)新近紀(jì)明化鎮(zhèn)組:主要為土黃、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰白色砂巖。底板埋深1 050～1 100 m,厚度800～850 m,與下伏館陶組呈整合接觸。

(3)新近紀(jì)館陶組:上部為灰白色含礫砂巖、細(xì)砂巖和灰綠、棕紅色泥巖的交互沉積,下部以白色、灰白色含礫砂巖為主,夾棕紅色泥巖,底部為含石英、黑色燧石的礫狀砂巖、砂礫巖。底板埋深1 350～1 450 m,厚度300～400 m,與下伏東營組呈不整合接觸。

(4)古近紀(jì)東營組:砂巖、泥巖互層,上部為棕紅、灰綠色泥巖夾灰白、淺灰綠色砂巖、含礫砂巖;中部為灰綠、灰白色砂巖、細(xì)砂巖夾棕紅、灰綠色泥巖;下部為灰白色砂礫巖、砂巖夾薄層泥巖。底板埋深1 900～2 150m,厚度550～700 m,與下伏沙河街組呈整合接觸。

2 區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源

該區(qū)地?zé)豳Y源主要賦存于新生代新近紀(jì)和古近紀(jì)碎屑沉積巖層內(nèi),地?zé)崃黧w相對(duì)富集于新近紀(jì)館陶組和古近紀(jì)東營組細(xì)砂巖、砂礫巖的孔隙-裂隙中,熱儲(chǔ)類型為層狀孔隙-裂隙型熱儲(chǔ),地表無熱流顯示,地?zé)豳Y源類型屬熱傳導(dǎo)型。利津縣城區(qū)2 150 m內(nèi)可劃分為2個(gè)熱儲(chǔ)層組:新近紀(jì)館陶組熱儲(chǔ)層組與古近紀(jì)東營組熱儲(chǔ)層組。新近紀(jì)館陶組熱儲(chǔ):頂板埋深1050～1100m,底板埋深1350～1450m,厚度300～400m(圖1)。熱儲(chǔ)層累計(jì)厚度100 m左右,單層厚度一般小于10 m,巖性主要為細(xì)砂巖和灰白色砂礫巖,孔隙度33%左右。預(yù)測單井出水量為50～80m3/h,推算井口水溫53.2～56.9℃。

圖1 利津地區(qū)館陶組底板埋深及厚度分區(qū)圖1—館陶組底板等深線(m);2—厚度350～400m區(qū);3—厚度300～350m區(qū);4—鉆孔位置

古近紀(jì)東營組熱儲(chǔ):頂板埋深1 350～1 450 m,底板埋深1 900～2 150m,厚度550～700 m(圖2)。熱儲(chǔ)層累計(jì)厚度130 m左右,單層厚度一般為6～10 m,最厚達(dá)20 m,巖性主要為灰白色砂礫巖,孔隙率30%左右。預(yù)測單井出水量為60～90 m3/h,推算井口水溫66.4～71.3℃。

圖2 利津地區(qū)東營組底板埋深及厚度分區(qū)圖1—東營組底板等深線(m);2—厚度650～700m區(qū);3—厚度600～650m區(qū);4—厚度550～600m區(qū);5—鉆孔位置

2.2 地?zé)崴瘜W(xué)特征

根據(jù)周邊地?zé)峋|(zhì)化驗(yàn)資料綜合分析,該區(qū)館陶組地?zé)崴V化度17.8～18.8 g/L,水化學(xué)類型為Cl-Na型,熱水中溴和鍶含量達(dá)到了命名礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)[4],硫化氫、碘、錳、偏硅酸、偏硼酸達(dá)到了礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)[4](表1)。東營組地?zé)崴V化度17.8～23.0 g/L,水化學(xué)類型為Cl-Na型,熱水中碘、溴和鍶達(dá)到了命名礦水濃度標(biāo)準(zhǔn),鋰、錳、偏硅酸、偏硼酸、氡達(dá)到了礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)。

表1 地?zé)崴哂嗅t(yī)療作用的離子或組分濃度(mg/L)

2.3 地?zé)豳Y源量

利津縣城區(qū)地?zé)豳Y源量為24.17×1017J,折合標(biāo)準(zhǔn)煤8.23×107t;可利用地?zé)豳Y源量為19.68× 1016J,折合標(biāo)準(zhǔn)煤6.73×106t。地下熱水資源量為13.33億m3,可采熱水量為9.67億m3,允許開采量2.65萬m3/a(表2)。

表2 利津縣城區(qū)地?zé)豳Y源量

3 地?zé)衢_發(fā)效益分析與開發(fā)利用前景

3.1 社會(huì)效益環(huán)境效益

據(jù)測算,一口地?zé)峋糜诙竟┡c綜合開發(fā),平均每年可節(jié)約用煤3 000 t,減排二氧化碳6 000 m3,二氧化硫37 t,減少灰渣量943 t,節(jié)約環(huán)境治理費(fèi)20余萬元。根據(jù)《利津縣城區(qū)地?zé)豳Y源普查報(bào)告》,利津縣城區(qū)可布地?zé)峋?2眼,年可節(jié)約用煤6.6萬t,減排二氧化碳13.2萬m3,二氧化硫814 t,減少灰渣量2.1萬t,環(huán)境效益明顯。一個(gè)地?zé)衢_發(fā)項(xiàng)目可解決10～200人就業(yè),并可帶動(dòng)房地產(chǎn)及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)于擴(kuò)大就業(yè),提高人民生活水平和質(zhì)量,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有積極意義,社會(huì)效益顯著。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

地?zé)豳Y源應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,潛在經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。以地?zé)峁┡癁槔?其運(yùn)行費(fèi)用僅為燃油(氣)鍋爐的10%左右,為燃煤鍋爐的25%左右。

(1)總體測算:根據(jù)地?zé)豳Y源量估算結(jié)果,工作區(qū)館陶組熱儲(chǔ)可利用資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤2.36×106t,東營組為4.37×106t,根據(jù)目前市場價(jià)格(標(biāo)準(zhǔn)煤560元/t),館陶組和東營組可利用地?zé)豳Y源潛在價(jià)值分別為13.22億元和24.47億元,總計(jì)37.69億元。

(2)單井測算:設(shè)定地?zé)峋鏊? 680m3/d(70 m3/h),溫度65℃,地?zé)嵛菜疁囟?0℃,則其產(chǎn)熱量為2.43×1011J/a?？晒┡?.6萬m2,一個(gè)取暖季可節(jié)約標(biāo)煤約995 t,節(jié)省79.6萬元。若按集中供暖20元/m2,則單井每年收取取暖費(fèi)約112萬元。

(3)效益測算:一口地?zé)峋┕べM(fèi)用大約160萬元(井深按1 800 m計(jì)),換熱站、換熱器等配套設(shè)施約200萬元,前期總投資約360萬元。每年地?zé)峋\(yùn)行成本約52萬元(礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)約20萬元、電費(fèi)25萬元、人工及管理費(fèi)5萬元、設(shè)備維修費(fèi)2萬元等),供暖年凈收益60萬元,6年時(shí)間可收回總投資。地?zé)峋褂媚晗薨?0年計(jì),則總收益達(dá)1 440萬元。

3.3 開發(fā)利用前景

(1)地?zé)豳Y源豐富,開發(fā)潛力大。已完成普查工作的利津縣城區(qū)地?zé)豳Y源量為24.17×1017J,熱水資源量為13.33億m3,允許開采量2.65萬m3/a,規(guī)劃地?zé)峋?2口,初步測算可供暖面積約110萬m2。全縣已有供暖面積147萬 m2,在建需供暖面積約50萬m2。地?zé)峁┡艹休d全城區(qū)供暖面積的56%,完全能承載新建需供暖面積。隨著地?zé)岬囊?guī)模開發(fā)、梯次開發(fā),全區(qū)供暖問題有能力全部解決。

(2)水質(zhì)獨(dú)特,水溫較高。該區(qū)地?zé)崴x子含量較高,微量元素豐富。地?zé)崴瘜W(xué)類型為Cl-Na型,p H值7.6左右,全區(qū)地?zé)崴V化度17.8～23.0 g/L,溴、鍶、硫化氫、碘、錳、偏硅酸、偏硼酸等含量達(dá)到命名礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)或礦水濃度標(biāo)準(zhǔn),具有極高的醫(yī)療價(jià)值。根據(jù)推算,館陶組地?zé)崴疁?3.2～56.9℃,東營組地?zé)崴疁?6.4～71.3℃。

(3)埋藏深度適中,便于開發(fā)利用。該區(qū)館陶組底板埋深1 350～1 450m,東營組底板埋深1 900～2 150 m,地?zé)崴_發(fā)利用深度適中,便于開采。

(4)有廣泛的開發(fā)領(lǐng)域。利津縣地?zé)崴疁囟容^高,水質(zhì)獨(dú)特,開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,可適宜農(nóng)副產(chǎn)品烘干、家禽孵化、供暖、洗浴、理療、溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、游泳娛樂、水上觀景等。

[1] 蔡義漢.地?zé)嶂苯永肹M].天津:天津大學(xué)出版社,2004.

[2] 朱家玲.地?zé)崮荛_發(fā)與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2006:8-10.

[3] 孔慶友,張?zhí)斓?于學(xué)峰,等.山東礦床[M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2006:47-50.

[4] GB11615-89.國家技術(shù)監(jiān)督局.地?zé)豳Y源地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

Analysis on Geothermal Resourcesand Its Development Prospects in Districts in L ijin County

CHEN M ingfu,ZHANG Zhiqiang
(Lijin Bureau of Land and Resources,Shandong Lijin 257400,China)

Geothermal resources in districts in Lijin county aremainly hosted in Mesozoic and Cenozoic Neogene and Paleogene sedimentary rocks.Its geothermal reservoir is layered pore-fractured type,and geothermal resource type is heat conduction.Thermal reservoirs in Neogene Guantao formation and Paleogene Dongying formation are major geothermal reservoirs.In this paper,on the basis of discussing geological conditions of geothermal resources in Lijin county,the economic,social and environmental benefitsand exp loitation p rospectsof geo thermal resources are analyzed,p roblem soccurred in tail water discharge and recharge during the period of geothermal exp loration are discussed,and suggestions for development and management of geothermal resources are put forward aswell.

Geo thermal resources;development p rospects;tail w ater discharge and recharge;districts in Lijin county

book=20,ebook=205

P314

A

2010-04-20;

2010-05-18;編輯:陶衛(wèi)衛(wèi)

陳明符(1966—),男,山東東營人,房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)師,主要從事國土資源管理工作;E-mail:ljgtzyj5683232@126.com。