劉 曉，趙 莉，于貞貞，李 帆

（山東省煤田地質局第三勘探隊，山東 泰安 271000）

1 調查區(qū)地熱地質條件

1.1 地熱儲層

調查區(qū)地熱儲層為三疊紀和二疊-石炭紀的碳酸鹽巖地層。三疊紀青龍組巖性主要為微晶、粉晶質灰?guī)r，二疊-石炭紀的棲霞組、船山組、黃龍組、老虎洞組巖性都以微晶、細晶灰?guī)r、白云巖為主。在斷裂部位碳酸鹽巖巖溶裂隙較為發(fā)育，富含地熱水，是理想的地熱儲層。

（1）青龍組（T1q）：上部為灰黃色薄層泥巖夾泥灰?guī)r，灰色薄層狀粉晶灰?guī)r夾泥質泥晶灰?guī)r及泥巖，局部夾礫屑微晶灰?guī)r。下部為灰色薄-中層狀粉晶灰?guī)r與紫灰黃色泥晶瘤狀灰?guī)r互層；粉晶灰?guī)r夾蠕蟲狀灰?guī)r，局部夾白云質灰?guī)r。

（2）棲霞組（P2q）：自下而上可分五段：①碎屑巖段，為粉砂巖、粉砂質泥巖、炭質頁巖及夾薄煤層的含煤巖系，厚0.4 ～2.5m；②臭灰?guī)r段，深灰、灰黑色中-厚層狀瀝青質灰?guī)r，生物屑灰?guī)r，厚30 ～90m；③下硅質層段，深灰、灰黑色薄-中層狀硅質巖夾灰?guī)r，厚5 ～10m；④灰?guī)r段，深灰、灰黑色中厚至塊狀微晶灰?guī)r，生物屑灰?guī)r、含燧石結核或條帶，厚100m；⑤上硅質層段，深灰、灰黑色薄層狀硅質巖，夾薄-厚層狀微晶灰?guī)r、硅質白云巖，厚4 ～25m。

（3）船山組（C3P1c）：巖性為灰-灰黑色厚層塊狀核形石微晶灰?guī)r、亮晶灰?guī)r及生物屑微晶灰?guī)r。

（4）黃龍組（C2h）：主要巖性為灰-淺灰色厚層塊狀微晶灰?guī)r、生物屑灰?guī)r，底部為粗晶灰?guī)r，常含燧石結核及條帶。

（5）老虎洞組（C1-2l）：巖性為灰色中厚層細晶粉晶白云巖夾鈣質泥、頁巖和少量燧石結核，具石鹽假晶和鳥眼構造，底部為石英細礫巖，含礫粉砂質泥巖。

1.2 地熱蓋層

地熱蓋層主要為侏羅系和二疊系，其中侏羅系厚度500 ～1500m，巖性主要為火山巖、火山碎屑巖，熱導率相對較低，有利于熱儲層蓄熱增溫，構成良好的地熱蓋層；二疊系巖性主要為粉砂質頁巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、夾煤層，熱導率相對較低，有利于熱儲層蓄熱增溫，是良好的地熱蓋層。

1.3 構造條件

區(qū)域上隆凹相間構造是中生代以來上地幔熱動力作用的結果，是尋找地熱資源的有利構造條件。隆凹相間構造與深切斷裂關系密切，凹陷盆地邊緣及內部存在一系列平行于盆地邊界的深斷裂，是深部熱源上導的主要通道。

區(qū)域上調查區(qū)處于溧陽火山巖盆地，位于盆地內北西向新昌-元上斷裂上，是有利于熱流的上導在淺部會聚，使地層溫度增高的部位，因此調查區(qū)處于大地熱流匯聚的有利部位。

本次可控源音頻大地電磁測深的解譯結果表明調查區(qū)內富水構造較發(fā)育，存在北西向、北北西斷裂，與區(qū)域性北西斷裂性質較一致，可能是其在調查區(qū)的一部分或其次級斷裂。

2 綜合地質解譯

2.1 地層解譯結果

根據(jù)可控源音頻大地電磁測深、音頻大地電磁測深、淺層地表測溫資料分析，結合溧陽火山巖盆地內已有深井資料推斷，反演電阻率斷面圖上反映了3000m 以淺大致分為4 個大的電性層。

第 一 層 深 度0 ～500m， 低 電 阻 層， 電 阻 率值1000Ωm 以 上， 厚 度500m±， 為 第 一 電 性 分層，推斷為第四紀及侏羅紀黃尖組地層。第二層 深 度500 ～1000m， 中 高 電 阻 層， 電 阻 率 值1000 ～25000Ωm，厚度500m±，為第二電性分層，推斷為三疊紀青龍組地層。第三層深度1000 ～2000m，中低電阻層，電阻率在2000Ωm 以下，為第三電性分層，推斷為二疊紀地層。第四層深度2000m 以下（或0 ～1000m），高阻電阻層，電阻率在4000Ωm 以下，為第四電性分層，推斷為二疊-石炭紀地層。

2.2 構造解譯結果

斷層解釋依據(jù)：在電阻率斷面圖上橫向上出現(xiàn)電阻率突變或縱向上見陡立的低阻異常一般是判斷斷層存在的主要標志。反演電阻率斷面圖上存在這些電阻率橫向突變帶，被推斷由斷層產(chǎn)生。

5條測線共出現(xiàn)了多處很明顯的電阻率橫向突變帶，可能為斷裂的反映。本次勘查推斷出了F1、F2兩條斷裂：F1斷裂為北西走向，傾角較陡，傾向南西；F2斷裂為北北西走向，傾角較陡，傾向北東東，與區(qū)域內北西向新昌-元上斷裂性質較一致，應是該斷裂在調查區(qū)的一部分或新昌-元上斷裂的次級斷裂。

2.3 淺表地溫測量

本次工作對調查區(qū)淺表地溫進行了測量，測量是在可控源音頻大地電磁測深解譯的基礎上，對異常地段進行的，測量點布置在可控源音頻大地電磁測深剖面測點上，并結合區(qū)域性深部地溫場特征對區(qū)內水熱循環(huán)規(guī)律進行了研究，為合理確定地熱鉆井位置提供了參考依據(jù)。

淺表地溫分布與斷裂構造展布及深部地溫場關系十分密切。斷裂構造帶往往存在淺表地溫異常，區(qū)域上的地溫異常也可能是高熱流的反映。

根據(jù)淺表地溫等值線分布圖反映呈一北西向的淺表地溫較高帶，明顯高于東南側，可能與區(qū)內北西向斷裂構造新昌-元上斷裂發(fā)育有關。

3 設計地熱井井位地熱地質條件

3.1 RYYS1 地熱井井位地熱地質條件

（1）CSAMT 勘查反演斷面上，40 線2000 點處縱深1400 ～3000m 存在一相對低阻帶，推測為富水斷裂破碎帶反映。（2）該點位于F1斷裂的南西側不遠，是深部熱流向上運移的有利地帶。（3）本區(qū)地下2000m以淺存在地層為侏羅系的火山巖、火山碎屑巖和二疊系粉砂巖、泥巖煤系地層，有較好地熱蓋層。（4）本區(qū)地下有三疊紀青龍組地層和二疊-石炭系的碳酸鹽巖地層，是較好的地熱儲層。

3.2 RYYS2 地熱井井位地熱地質條件

（1）CSAMT 勘查反演斷面上，20 線2300 點處縱深1400 ～3000m 存在一相對低阻帶，推測為富水斷裂破碎帶反映。（2）該點位于F1斷裂的南西側不遠，是深部熱流向上運移的有利地帶。（3）本區(qū)地下2000m以淺存在地層為侏羅系的火山巖、火山碎屑巖和二疊系粉砂巖、泥巖煤系地層，有較好地熱蓋層。（4）本區(qū)地下有三疊紀青龍組地層和二疊-石炭系的碳酸鹽巖地層，是較好的地熱儲層。

4 地熱鉆井地質設計

地熱鉆井設計、施工、鉆井中的地質編錄與完井的各種測試應滿足成井質量要求和查明地熱井地層結構、地溫變化、熱儲的滲透性、地熱流體壓力及其物理性質、化學組份，取得代表性參數(shù)的需要。

4.1 鉆孔主要技術要求

（1）鉆孔口徑應滿足取樣、測井及完井試驗設備、開采設備的要求；終孔口徑不小于216mm。（2）按有關規(guī)范要求進行鉆具丈量和井斜測量，300m 深度內井斜不大于1°，1000m 深度內井斜不大于3°，1000m 以下井斜不大于5°，井深誤差不大于1/1000。（3）合理使用沖洗液，鉆遇熱儲層后采用清水或稀泥漿作為沖洗液。（4）表層管深度300m 為宜，固井水泥應上返至井口；技術管下入深度至儲層完整巖段，固井水泥應充滿管壁間隙，表層管與技術管之間疊合部分不少于30m。固井工藝要兼顧止水、保溫，對侏羅系以上井段，采用泡沫水泥或添加絕熱材料等辦法進行保溫固井。（5）鉆孔大部分采取無芯鉆進，全孔巖屑錄井，并做好編錄，巖屑錄井間距為5m；對熱儲層、蓋層及其他重要的有代表性的巖層采取取芯鉆進，巖芯采取率要求不小于70%。

4.2 地球物理測井及地質編錄、采樣

（1）在鉆進過程中和完井后必須進行地球物理測井，并進行測井資料解釋，測井項目為井徑、井斜、電阻率、自然電位、天然放射性、井溫、密度、固井聲波等項目。（2）做好地質觀察與編錄工作，注意觀察巖屑成分、巖性變化，并保留代表性的巖屑樣品；目標層段應注意觀測沖洗液性能及漏失量變化，詳細記錄鉆井涌水、井噴、漏水、涌砂、逸氣、掉塊、塌孔、放空、縮徑等現(xiàn)象；系統(tǒng)測定井口沖洗液的溫度變化，對儲蓋層界面進行判斷。（3）應系統(tǒng)采取水、氣、巖土等樣品進行分析，獲取熱儲、蓋層、流體的有關參數(shù)。各類樣品分析有地熱流體全分析、氣體分析、微量元素、放射性、毒物分析及巖土分析。

4.3 鉆遇地層預測

依據(jù)區(qū)域地層資料以及本次可控源測量結果，設計地熱鉆井可能鉆遇地層為第四系、侏羅系、三疊系、二疊-石炭系，目標層為三疊紀和二疊-石炭紀的碳酸鹽巖地層。

5 結束語

（1）區(qū)內地熱儲層：三疊紀和二疊-石炭紀的碳酸鹽巖地層。（2）地熱蓋層主要為第四系、侏羅系及二疊系的碎屑巖地層；F1 斷裂破碎帶是有利的蓄水構造。區(qū)內地溫條件良好，大地熱流較強，地溫梯度2.1℃/100m。（3）選定了2 處地熱井井位（RYYS1、RYYS2），井位分別在CSAMT 勘查40 線剖面2000 點處、20 線剖面2300 點處。設計地熱井深度2500m，預測井口出水溫度40℃以上，單井出水量大于200m3/d。