滄東斷裂潘莊凸起的東緣地?zé)岬刭|(zhì)淺析

劉 贊，陳海波，馮樹友，卞洪偉，李文龍

（天津地?zé)峥辈殚_發(fā)設(shè)計(jì)院，天津 300250）

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

潘莊凸起在平面上為呈NE向展布的狹長斷塊，西北、東南分別以天津斷裂、滄東斷裂為界與大城凸起、北塘凹陷相鄰[4]；南端以海河斷裂為界與雙窯凸起和白塘口凹陷相接。在研究區(qū)上，潘莊凸起基巖頂板埋深總體呈東南低、西北高的分布形態(tài)；揭露的基巖主要為古生界、局部為中生界和中新元古界[1]。

圖1 區(qū)域基巖地質(zhì)圖

滄東斷裂位于本井的東南側(cè)，距本井直線距離約1.4 km。該斷裂總體走向?yàn)?NNE，傾向 SEE，傾角 30°～48°，上陡下緩，地層落差為700 m～6000 m，為西盤相對(duì)上升的正斷層，是滄縣隆起與黃驊坳陷的分界[8]。滄東斷裂西側(cè)為滄縣隆起，基巖面以中新元古界和古生界為主；東側(cè)為黃驊坳陷，中生界發(fā)育，且向東中生界厚度逐漸加大。該斷裂結(jié)構(gòu)面變化較大，斷面多呈鏟狀，具有同生斷層（生長斷層）的性質(zhì)和繼承性特點(diǎn)，在地球物理場上反映明顯。本井位于該斷裂上升盤[3]，見圖1。

2 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)

2.1 區(qū)域地層分布

依據(jù)《天津市東麗湖地表水回灌》施工三眼地?zé)峋?，結(jié)合巖屑錄井及測井解釋結(jié)果，本區(qū)揭露地層從新到老依次有第四系、新近系、寒武系、青白口系、薊縣系，見表1。

表1 地層埋深與厚度對(duì)比表

2.2 區(qū)域水文地質(zhì)

三口井成井后開始進(jìn)行三個(gè)落程的穩(wěn)定流降壓試驗(yàn)，水位降深通過變頻器控制；出水量用三角堰觀測；三角堰擺放平穩(wěn)的體積為長1520 mm×寬1000 mm×高600 mm；采用5″潛水泵，用5″鉆桿代替泵管下入173 m；泵的功率為110 kW，揚(yáng)程為180 m，排量140 m3/h，水位用電測水位計(jì)觀測；液面溫度用留點(diǎn)溫度計(jì)測量。

表2 三口井降壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表3 三口井熱儲(chǔ)參數(shù)計(jì)算基本參數(shù)

表4 三口井地?zé)崴牡刭|(zhì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果表

2.3 地?zé)崃黧w水質(zhì)化驗(yàn)

降壓試驗(yàn)結(jié)束后取水樣2.5 kg，送國土資源部天津礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心做地?zé)崃黧w全分析檢驗(yàn)，檢測結(jié)果見表5。

地?zé)崃黧w的腐蝕性是地?zé)崃黧w通過化學(xué)組份、溫度、流速及壓力諸多因素與所用材料在一定時(shí)間內(nèi)相互作用的復(fù)雜結(jié)果，地?zé)崃黧w的化學(xué)組份因素對(duì)金屬的腐蝕有重大影響。當(dāng)氯離子毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)大于25%時(shí)，評(píng)價(jià)流體腐蝕性通常采用拉申指數(shù)（LI）來判斷。三口井氯離子毫克當(dāng)量大于25%，所以利用LI計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行腐蝕、結(jié)垢性評(píng)價(jià)[6]。

流體結(jié)垢性主要指流體中一些溶解度較小的組分，在周圍環(huán)境變化（壓力、溫度等變化），達(dá)到過飽和而析出，附著于利用系統(tǒng)內(nèi)表面，形成垢層，從而增大流體阻力，降低熱利用效率。水垢化學(xué)成分主要為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢和硅酸鹽垢三類。結(jié)果見表6。

表5 三口井地?zé)崃黧w主要化學(xué)組分含量表

表6 三口井地?zé)崃黧w腐蝕、結(jié)垢性分析結(jié)果表

3 結(jié)論

（1）通過三口井地層劃分了滄東斷裂次生斷裂延展方向，圈定了古生界和中新元古界地層界限，分析該地區(qū)處于古潛山地貌，后期經(jīng)過海進(jìn)海退侵蝕風(fēng)化的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[4]。

（2）該地區(qū)霧迷山組熱儲(chǔ)層溫度隨著埋深的減小而減小，即離熱源越遠(yuǎn)，熱儲(chǔ)層溫度越低，但溫度的遞減幅度－即地溫梯度差異較大。鉆孔的穩(wěn)態(tài)測溫資料表明：霧迷山組的地溫梯度最小，其梯度變化幅度也相對(duì)較小，一般在1℃/100 m～2℃/100 m范圍內(nèi)，說明霧迷山組熱儲(chǔ)層裂隙發(fā)育，連通性較好，表現(xiàn)為水熱對(duì)流的特征[6]。古生界地溫梯度相對(duì)較高，且變化幅度也較大，寒武系地溫梯度為1.74℃/100 m～3.50℃/100 m，這是由其巖性不均以及富水程度不同造成的；新生界為松散地層，孔隙率高，熱導(dǎo)率低，平均地溫梯度一般為3℃/100 m～4.5℃/100 m，被視為基巖蓋層。但不論哪一組地層，其含水段均比非含水段有偏低的地溫梯度，這是因?yàn)樗菬岬牧紝?dǎo)體，水的對(duì)流與逕流加速了熱的傳遞。地溫梯度的極低值段正是礦化度較低、水交替活躍、出水量大的層位[7]。

（3）由于基巖巖性結(jié)構(gòu)致密，密度大，熱導(dǎo)率高，所以地溫梯度普遍較新生界松散層低?；鶐r的地溫梯度因其巖性變化大、富水性相差懸殊而變幅較大。一號(hào)井、三號(hào)井水溫較高由于龍山組巖性以石英砂巖為主，與灰?guī)r成份相差較大，出現(xiàn)了較高的地溫梯度[5]。