李四龍　葉強(qiáng)

【摘 要】2015年下半年，在西安市西咸新區(qū)涇河新城成功鉆鑿了一口地?zé)峋?，查明了該地區(qū)的地層情況及熱儲(chǔ)條件。地?zé)峋删疁?6℃，通過(guò)大、中、小落程進(jìn)行放水實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)單井可開(kāi)采量為213.51m3/h；通過(guò)計(jì)算求出開(kāi)采權(quán)益保護(hù)范圍半徑1816.14m，開(kāi)采影響區(qū)直徑為3632.28m；該地?zé)峋?750m，開(kāi)采層為新近系藍(lán)田灞河組下部，高陵群，古近系地層。

【Abstract】In the second half of 2015， a geothermal well was drilled successfully in Jinghe Xincheng， Xixian New Area， Xi'an City， and the formation condition and geothermal reservoir conditions in this area were found out. The water temperature of the geothermal well was 86 ℃. Through the experiment of large， medium and small drop， the recoverable capacity of single well is estimated to be 213.51 m3/h， through calculation， the radius of protection range of mining rights and interests is 1816.14m， and the diameter of the mining influence area is 3632.28m. The depth of the geothermal well is 2750 m， and the exploitation layer is the lower part of the Neogene System Lantian Bahe Group， the Gaoling Group and the Paleogene System.

【關(guān)鍵詞】地?zé)峋?；熱?chǔ)；井溫

【Keywords】 geothermal well； geothermal reservoir； well temperature

【中圖分類(lèi)號(hào)】P62 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）03-0141-02

1 區(qū)域斷裂構(gòu)造

涇河新城位于渭河盆地內(nèi)。該地區(qū)發(fā)育有涇河斷裂（F1）、渭河南岸斷裂（F2-1）、渭河北岸斷裂（F2-2）、現(xiàn)將區(qū)內(nèi)斷裂分述如下。

涇河斷裂（F1）：該斷層走向東西，傾向北，視傾角78°，性質(zhì)為正斷層，切穿第四系底界面。該斷層為地層深部熱源上涌提供了有利通道，但該斷層為地?zé)峋┕ぴ斐梢欢ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)。

渭河南岸斷裂（F2-1）：該斷裂大體沿渭河一級(jí)階地前緣展布，經(jīng)曹家堡，過(guò)草灘鎮(zhèn)南，至八家村方向作北東東方向延展，傾向北西，為一條隱伏斷層。其位置與渭河南岸斷層位置相符。該斷層傾角85.5°，斷距隨深度增加而增大，破碎帶寬約135m。

渭河北岸斷裂（F2-2）：該斷裂位于渭河北岸，西起咸陽(yáng)吳家堡，向東經(jīng)石家臺(tái)、窯店、過(guò)馬神廟北、插向涇河，總體作北東東向延展。斷裂上陡下緩，傾角65～80°，總體向南傾斜，切深大于20km；但在局部地段（如窯店附近）斷裂在縱深方向上發(fā)生折曲，2km以淺傾向北，以深則轉(zhuǎn)向南傾。

2 地層特征與熱儲(chǔ)和蓋層

地?zé)峋陨隙裸@遇：第四系秦川群（Q2-4qc）、三門(mén)組（Q1s）保溫蓋層，新近系上新統(tǒng)張家坡組（N2z）、新近系上新統(tǒng)藍(lán)田—灞河組（N2l+b）、新近系中新統(tǒng)高陵群（N1gl）、古近系（E）四個(gè)熱儲(chǔ)層。

2.1第四系秦川群（Q2-4qc）

埋藏深度：0.00～460.00m，厚度460.00m。

巖性組合：表層為薄層黃土層，頂部灰黃色粗砂及灰白色砂礫石互層；中部為厚狀灰黃色黏土層及粗砂、細(xì)砂層；下部以灰黃色、棕紅色黏土與灰黃色中砂、細(xì)砂層不等厚互層。砂礫石呈次棱角狀，松散。

2.2第四系三門(mén)組（Q1s）

埋藏深度：460.00～660.70m，厚度200.70m。

巖性：為灰黃色、灰色、藍(lán)灰色粉質(zhì)黏土、黏土夾灰白色、灰色細(xì)砂、粉細(xì)砂層。

該地層中共有10層砂巖，砂巖總厚度為30.4m，砂厚比為15.15%；單層厚度最大為6.4m，最薄為1.4m，平均單層厚度3.04m。

2.3 新近系張家坡組（N2z）

埋藏深度：660.70～891.50m，厚度230.80m。

巖性：灰褐色、棕色泥巖夾灰綠色泥巖夾灰白色粉細(xì)砂巖。

該地層中共有11層砂巖，砂巖總厚度為20.9m，砂厚比為9.06%；單層厚度最大為3.3m，最薄為1.3m，平均單層厚度1.90m。砂巖孔隙度27.74～53.38%，滲透率107.72～1154.43毫達(dá)西，頂板實(shí)測(cè)溫度56.23℃，底板實(shí)測(cè)溫度62.22℃，平均溫度為59.23℃。

2.4 新近系藍(lán)田—灞河組（N2l+b）

埋藏深度：891.50～1875.20 m，厚度983.70m。

巖性：上部為棕紅色泥巖與灰白色細(xì)-粉砂巖呈不等厚互層；中、下部為淺棕紅色泥巖與灰白色中細(xì)砂巖、砂礫巖呈不等厚互層。

該地層中共有砂巖79層，砂巖總厚度為279.3m，砂厚比為28.39%；單層最大厚度為10.5m，最薄的為1.5m，平均單層厚度3.54m。砂巖孔隙度22.13～39.91%，滲透率14.56～914.41毫達(dá)西，頂板實(shí)測(cè)溫度62.22℃，底板實(shí)測(cè)溫度79.43℃，平均溫度為70.82℃。

2.5 新近系高陵群（N1gl）

埋藏深度：1875.20 ～2491.80m，厚度616.60m。

巖性：磚紅色、棕紅色、紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與灰白色、棕黃色細(xì)砂巖、中砂巖、含礫中砂、粗砂巖不等厚互層。

該地層中共有砂巖56層；砂巖總厚度為222.1m，砂厚比為36.02%；單層最大厚度為15.0m，最薄的為1.0m，平均單層厚度3.97m。砂巖孔隙度15.29～32.11%，滲透率4.39～223.34毫達(dá)西，頂板實(shí)測(cè)溫度79.43℃，底板實(shí)測(cè)溫度89.59℃，平均溫度為84.51℃。

2.6 古近系（E）

埋藏深度：2491.80～2735.90m，厚度244.10m。

巖性：上部為棕黃色中砂、細(xì)砂巖夾紫紅色、棕褐色泥巖，與灰白色細(xì)-粉砂巖呈不等厚互層，巖屑夾有碎蛋殼狀鈣質(zhì)碎片；中、下部為磚紅色泥巖與灰白色中細(xì)砂巖、砂礫呈不等厚互層。

該地層中共有砂巖16層；砂巖總厚度為54.6m，砂厚比為22.38%；單層最大厚度為10.6m，最薄的為1.1m，平均單層厚度3.41m。砂巖孔隙度7.61～24.23%，滲透率0.31～139.1毫達(dá)西，頂板實(shí)測(cè)溫度89.59℃，底板實(shí)測(cè)溫度98.61℃，平均溫度為92.84℃。

2.7 太古界（Ar）

埋藏深度：2735.90m～2750.20m，厚度14.30m，未揭穿。

巖性：主要為片麻巖，含少量黑云母、角閃石、透輝石等暗色礦物的片麻巖，未揭穿該地層。

3 井溫特征

整體上平均井溫梯度隨井深的增加而逐漸減小，井深1000m處平均井溫梯度為5.04℃/100m；2100m處平均井溫梯度為3.26℃/100m；2750m處平均井溫梯度為3.09℃/100m；井深2700m～2750m處平均井溫梯度變化隨井深增加而略有增大，全井平均井溫梯度平均值為4.34℃/100m，地?zé)岙惓Ｃ黠@。

4 可開(kāi)采量及開(kāi)采權(quán)益保護(hù)范圍評(píng)價(jià)

產(chǎn)能測(cè)試（放水實(shí)驗(yàn)）時(shí)，井口水溫為86℃，初始靜止水頭高度為+36.00m。根據(jù)水文地質(zhì)技術(shù)要求和規(guī)范規(guī)定，該井進(jìn)行了大、中、小落程放水試驗(yàn)，大落程降深34m，延續(xù)48小時(shí)，穩(wěn)定46小時(shí)，水量145.19m3/h。全部落程放水試驗(yàn)結(jié)束后，恢復(fù)水位觀測(cè)為+36.00m。

4.1 可開(kāi)采量評(píng)價(jià)

Q可=q×S可=59.31L/s =213.51m3/h=5124.28m3/d

公式中：q——單位涌水量，取1.186176L/s·m；S可——降深，取50m（以水位降深不大于50m為宜）；Q可——地?zé)峋砷_(kāi)采量；

4.2 地?zé)峋畣尉_(kāi)采權(quán)益保護(hù)范圍評(píng)價(jià)

公式中：Q——地?zé)峋a(chǎn)量，單位為立方米每日（m3/d），取5124.28m3/d；f——水比熱/熱儲(chǔ)巖石比熱的比值，介于3～5之間，取3；H——地?zé)峋玫臒醿?chǔ)層厚度，取400.70m；R——地?zé)峋_(kāi)采100年開(kāi)采熱量的影響半徑，單位為米（m）。[1]

計(jì)算得出：R=1816.14m，即本井開(kāi)采權(quán)益保護(hù)范圍，開(kāi)采影響區(qū)直徑為3632.28m。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要闡述了西安市西咸新區(qū)的區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)、地?zé)衢_(kāi)發(fā)資料，對(duì)該地區(qū)的地?zé)嵝履茉撮_(kāi)發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。傳統(tǒng)能源使用后，產(chǎn)生的氣體、煙塵微粒，污染的空氣、水源，特別是排放的溫室氣體，使全球氣候變暖，對(duì)人類(lèi)的生活環(huán)境影響較大。地?zé)豳Y源是集熱能、礦物質(zhì)、水、氣于一體的清潔能源礦產(chǎn)，是一種寶貴資源。開(kāi)發(fā)前需要科學(xué)合理的論證，加強(qiáng)地質(zhì)資料的收集工作，因地制宜，合理規(guī)劃，避免資源、資金的浪費(fèi)及環(huán)境污染。合理開(kāi)發(fā)，綜合利用，達(dá)到資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目的。

【參考文獻(xiàn)】

【1】GB/T 11615-2010地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范[S].