淺談阜新市區地熱資源開發利用

王金龍

（東北煤田地質局107勘探隊，遼寧 阜新 123000）

2 011年東北煤田地質局一○七勘探隊組織資深專家和專業工程技術人員，對阜新盆地阜新市區以往有關地質資料進行了認真細致的分析研究，并通過FR-1井、MX-1井、XS-1井的實際勘探，以及抽水試驗。初步了解了阜新市區地熱資源的賦存情況，取得了可喜的成果。找到了較豐富的地熱資源，為阜新市區地熱資源的評價及開發利用奠定了堅實的基礎。

1 阜新市區地質概況

1.1 區內地層

阜新盆地是新華夏系早白堊紀斷陷盆地。據三維地震及鉆井資料，盆地基底是在太古界變質巖系基礎上發育的下白堊統早期，伴隨著一系列NE、NNE向斷裂活動，形成了一套多期噴發的中基性火山巖即義縣組火山巖系及間歇性沉積層，隨后在地殼熱脆化基礎上形成了斷陷湖盆，并先后沉積了下白堊統的義縣組（K1y）；九佛堂組（K1jf）（地熱熱儲層位）；沙海組（K1sh）；阜新組（K1f）；新生界第四系（Q）地層。

圖1

表1 阜新市區地熱水水質主要項目檢測表

表2

表3 阜新市區地熱井含水層情況一覽表

1.2 區內構造

該區構造位置處于新邱～哈拉哈背斜部位，有幾條北西向斷裂在區內通過，即 PXF2、GDF1、CHF1、XXF1、XBF1號斷層，系同生正斷層。區內九佛堂底界埋深一般在600～1500m之間（見圖）。

1.3 水文地質

根據水力系統及其特征，區內可分為4個含水系統：

⑴第四系砂礫層潛水，與地表徑流緊密相關，單位涌水量0.22-5.35L/s·m。

⑵沙海組下部砂巖孔隙含水層，水量20-75m3/d。

⑶九佛堂組下部裂隙含水層，經FR-1井抽水試驗，水量達1939m3/d。

⑷太古界變質巖系上部裂隙含水層，經MX-1井抽水試驗，水量達1500m3/d。

⑸太古界變質巖系上部裂隙含水層，經XS-1井抽水試驗，水量達3300m3/d。

2 阜新市區地熱資源地質條件分析

2.1 地熱水補給條件分析

⑴區內張扭性正斷層破碎帶寬大，切割深，由深部直通地表，這樣大氣降水及地表水就沿其流入熱儲之中，FR-1井在670m和920m分別鉆遇了較大的斷層，在斷點附近一定深度內的幾個含水層具有相近的水頭高度，表明其水力聯系是比較密切的。

⑵盆地北側的松嶺山脈可做為分水嶺向區內供水，另外在區內北部的八家子山太古界露頭面積較大，可以直接接受大氣降水的補給。還有在區西北部施工的94-3號井，地下水涌出地表高達2m左右，涌水量達480 m3/d，至今仍被村民飲用，區內有細河流經，匯水面積達100km2。

2.2 蓋層條件分析

九佛堂組、沙海組為其蓋層，厚度在700m-1200m，應該說九佛堂組及沙海組的厚層泥巖均為理想的蓋層，有效地保存了地熱流體中的熱量。

2.3 地溫條件分析

據區內施工的FR-1井井溫資料統計，地溫梯度為2.8℃/100m。這一數值在阜新盆地屬于正常的地熱增溫值（2.5℃/100m～3.1℃/100m）這說明了熱源是來自裂谷深部的高溫熔融體和沿裂隙上溢的熱氣，以及太古界巨厚的變質巖內放射性元素衰變的能量轉換。為熱傳導型。FR-1井地熱水出口溫度為43℃為低溫地熱水。

2.4 地熱水類型分析

施工中雖然未對巖石的孔隙度、滲透率進行取樣測試，但經過對巖芯、巖屑的肉眼觀察，巖石膠結致密，滴水不滲，孔隙性差，無法形成以孔隙含水為主的層狀含水層。FR-1井在671.20m-920.00m的九佛堂組裂隙帶抽水試驗，水量為1939 m3/d。這就說明地下水的存儲和運移受裂隙發育程度和較大斷層所控制，地下水類型為裂隙水。

3 地熱水水質評價

經地礦部礦泉水水質監測中心對FR-1井、MX-1井、XS-1井地熱水采樣進行水質檢測，其成果見下表：

綜上所述，阜新市區地熱水屬于地下熱礦水，已達醫療價值濃度和礦水濃度，判定該區地熱水為硅水、硼水和鋰水，具有醫療價值。

4 地熱資源開發利用

現根據《GB/T11615-2010 部頒地熱資源開發利用規范》，將阜新市區地熱資源分類如下：阜新市區地熱水是不可多得的潔凈型能源，FR-1井、MX-1井、XS-1井均位于阜新市中心地帶，北臨玉龍新城。而且地溫是由FR-1井向南向西增高明顯，這足以說明沿著阜新盆地軸向向東到阜新新邱，西至阜新開發區，南北寬約四公里的范圍內是地熱開發利用的極佳位置。該范圍內的最大特點就是越靠近阜新盆地軸部，單井產能越大，地熱水溫度增高。

5 建議

所以非常有必要進一步開展對阜新市區地熱資源的研究評價工作，繼續進行地熱資源勘查，查清熱儲面積，地溫場特征，裂隙發育程度，地熱水資源儲量。科學規劃、合理開發、綜合利用，將對阜新地區的經濟發展起到積極的推動作用。地熱井施工均應嚴格遵守國家頒發的有關《規范》質量標準。本著長期發展長期利用地熱資源的原則，為保護地熱資源應在開發利用的同時，施工一定數量的回灌井。以便保護和充分利用資源，為人類社會的發展提供可持續的、清潔的、可再生的資源保障。

[1]東北煤田地質局107勘探隊.FR-1地熱井完井報告[Z].

[2]東北煤田地質局107勘探隊.MX-1地熱井完井報告[Z].