洛陽地區開發利用地熱資源的思考

張宇航，王 飛，段金山，于 超

(中化地質礦山總局河南地質局，河南 鄭州 450002)

0 引 言

河南洛陽地區地熱資源豐富，開發洛陽地區地熱資源意義重大。應做好規劃和布局，合理有序地開發利用地熱資源。洛陽地熱資源開發利用的現狀介紹如下：

1 洛陽地區地熱資源概況

1.1 地熱資源量

洛陽地區地熱資源豐富，全區可采地熱資源折合標準煤為5 484 萬噸。按其地熱地質條件的有利程度及社會經濟狀況，篩選出五個地熱資源開發利用前景區，分別是：張莊地熱資源開發前景區、龍門地熱資源開發前景區、洛陽東站地熱資源開發前景區、王城公園地熱資源開發前景區和李屯地熱資源開發前景區。

1.2 地熱地質條件

1.2.1 熱儲類型及熱儲結構

分為層狀熱儲和帶狀熱儲。龍門一帶，既有斷裂控制的帶狀熱儲，又有傾斜層狀寒武系灰巖熱儲，兩者成因上存在內在聯系，且平面上不可分割，為混合型熱儲。

1)層狀熱儲

洛陽市區新生界沉積最厚達4 000 m，其中新近系和古近系厚度達2 400～3 500 m，由砂巖、礫巖、砂礫巖與粘土巖相間組成。砂巖、礫巖和砂礫巖是多層狀地熱流體的儲集層，熱儲層上、下均有粘土巖隔水保溫。第四系和新近系可作為古近系熱儲的蓋層，蓋層厚度達1 000～1 100 m。

2)帶狀熱儲

帶狀熱儲是斷裂構造控制的熱儲，其結構主要由控熱斷裂、導熱斷裂和蓋層三要素組成。洛陽龍門鎮西山張溝村玉隆苑地熱井，為寒武系帶狀熱儲，該井井深966 m，蓋層為上古生界—新生界，厚700 m左右，井口水溫達98.5℃。

3)混合型熱儲

位于龍門一帶，熱儲結構由熱儲、蓋層、控熱斷裂、導熱斷裂等四要素組成。兼具層狀熱儲結構特征和帶狀熱儲結構特征，兩者互為依存，有內在的成生聯系，構造條件較復雜。

1.2.2 熱儲水文地質特征

1)新近系熱儲層

深度100～200 m左右，有含水層1-5層，厚10～50 m，水位埋深30～70 m，降深15 m時的單井出水量為100～1 000 m3/d。水溫小于37℃。

2)古近系熱儲層

古近系熱儲砂巖、砂礫巖含泥量大，且多被膠結或半膠結，儲水、導水性較差。據有關資料推斷，洛陽市區古近系熱儲層，當含水層總厚度為300～400 m，且位于活動性斷裂破碎帶及其影響帶時，其單井出水量可達20 m3/h以上，水溫在40℃～50℃之間。

3)龍門下古生界碳酸鹽巖熱儲

熱儲層主要為中、上寒武統灰巖和上石炭統太原組灰巖。受斷裂構造的影響，灰巖中溶洞、溶隙發育，成為地熱流體的主要賦存空間和運移通道。但因所處構造位置不同，溶洞和溶隙的發育程度及充填程度差別懸殊，富水性極不均一。由龍門一帶已施工的地熱井推斷，若揭露溶洞發育的斷裂破碎帶，出水量一般為10～40 m3/h，最大可達80 m3/h以上，水溫可達40℃以上。若揭露不到溶洞和溶隙，則出水量小于5 m3/h，水溫低于30℃。

1.2.3 地熱水水化學特征

1)古近系地熱水

水化學類型一般為HCO3·SO4—Ca·Mg型、SO4Cl—Na型。

2)龍門下古生界地熱水

水化學類型復雜，主要有HCO3—Ca·Mg型、HCO3—Na·Ca型、SO4·Cl—Na·Ca型、HCO3—Na·Ca型、HCO3—Ca·Mg型等。

2 地熱資源開發利用現狀和發展

洛陽地區地熱資源開發歷史悠久，開發形式為溫泉利用和井采。開采的熱儲層包括新近系、古近系松散巖熱儲層和下古生界寒武系及奧陶系碳酸鹽巖熱儲層。目前，洛陽地區地熱利用模式為直接利用，主要用于洗浴、休閑康樂、醫療、礦泉水生產等，尚未進行地熱發電及綜合利用，地熱供暖也未得到推廣普及。但地熱的開發在一定程度上推動了房地產、酒店、公共洗浴、礦泉水等行業的經濟發展，取得了一定的經濟、社會和環境效益。

3 開發利用地熱資源的建議

在當前能源供應緊張的情況下，在洛陽地區因地制宜開發地熱資源，其社會效益和經濟效益是十分明顯的。為此提出如下建議和設想：

3.1 實行規?；_發，發揮資源開發整體優勢

減少單井分散開采，在地熱資源開采條件較好五個地熱資源開發前景區，統一規劃，包括開采井密度及開采層位規劃，整體開發，并與城鎮建設相結合，形成區域性地熱開發網絡。

3.2 積極開發地熱資源利用新技術

解決中低溫地熱發電關鍵技術及裝置、地熱防腐防垢、地熱綜合利用等一系列關鍵技術問題，建設中低溫地熱電站，延長地熱井的開發使用年限，提高地熱資源利用效率。

3.3 地熱資源的開發與環境保護相結合

地熱資源開發時必須注意保護環境，堅持“一水多用、梯級開發、保護資源與環境”的原則，盡可能合理有效利用地熱資源，延長地熱井使用年限，推廣地熱水梯級循環綜合利用，以節約地熱水資源。同時，加強監測，掌握地熱水水位(頭)及開采量的變化情況。

3.4 注意提高地熱資源開發的經濟效益

開辟地熱資源利用新途徑，同時加強對地熱資源開發利用的宏觀管理。增加地熱開發投資，引進先進設備和技術，提高洛陽地熱開發利用水平。

總之，洛陽地區地熱資源的開發利用工作要高起點合理有序的進行，有效防止盲目和過度開采。建議建立有效的行政管理體制，制定積極合理的地方性資源管理辦法，合理保護地熱資源；開展梯級利用、農業高效利用示范工程建設，逐步全面推廣，促進洛陽地區地熱資源開發達到新的水平。