松南地?zé)豳Y源分布特征與開(kāi)發(fā)前景

郭婧

摘要：松遼盆地南部熱流值在50mw/m2～90mw/m2屬于高熱流區(qū)，地?zé)豳Y源豐富;同時(shí)油田鉆井、測(cè)溫資料豐富，熱儲(chǔ)研究基礎(chǔ)好。通過(guò)精細(xì)梳理松南各熱儲(chǔ)層系分布特征、地溫梯度變化特征，落實(shí)松南地?zé)豳Y源的縱向、平面分布特征;同時(shí)按充分利用油田伴生水的地?zé)豳Y源動(dòng)用思路，優(yōu)選查干花鎮(zhèn)、乾安縣為地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)，展現(xiàn)了良好的開(kāi)發(fā)前景。

關(guān)鍵字：松南地?zé)?地溫梯度;油田伴生水;地?zé)衢_(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū);

地?zé)崮苁侵柑N(yùn)藏在地殼巖石和地下流體中能夠?yàn)槿祟愰_(kāi)發(fā)利用的熱能資源，主要來(lái)源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變，具有分布范圍廣，不受季節(jié)、氣候、晝夜變化等因素影響等特征，是一種具有廣闊的發(fā)展前景的清潔能源。隨著國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)土資源部、環(huán)境保護(hù)部等部委以及中國(guó)石油臺(tái)燃?xì)饧瘓F(tuán)公司在2017年相繼發(fā)出《加快淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)促進(jìn)北方清潔供暖》、《推動(dòng)集團(tuán)公司地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用》的通知，地?zé)崮苁艿缴鐣?huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注。

1松南地?zé)豳Y源分布特征

1.1松南地?zé)豳Y源研究背景

在松遼盆地南部開(kāi)展地?zé)豳Y源研究及開(kāi)發(fā)動(dòng)用具有四方面的優(yōu)勢(shì)：①松遼盆地南部屬于高熱流值盆地，熱流值在50mw/m2～90mw/m2;②松南屬于油氣勘探開(kāi)發(fā)成熟盆地，地層測(cè)溫資料豐富，統(tǒng)計(jì)有265口井、598個(gè)實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)點(diǎn);③熱儲(chǔ)層系與松南油儲(chǔ)層系對(duì)應(yīng)，沉積特征認(rèn)識(shí)清楚，利于開(kāi)展地?zé)豳Y源計(jì)算;④目前吉林油田生產(chǎn)伴生水資源量規(guī)模大，據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年油田生產(chǎn)伴生水量達(dá)到為3228.7×104m3，存在水溫較高區(qū)塊。

1.2松南地?zé)豳Y源計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)特征

關(guān)于地?zé)豳Y源計(jì)算方法主要有地表熱流量法、熱儲(chǔ)法、解析模型法、類比法等。根據(jù)松南鉆井勘探程度較高的特點(diǎn)，資料成熟，本次計(jì)算地?zé)豳Y源量選取熱儲(chǔ)法進(jìn)行計(jì)算，Qr=CAd（tr-t0），其中tr為熱儲(chǔ)溫度、 A為熱儲(chǔ)面積是關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)搜集實(shí)測(cè)地層溫度數(shù)據(jù)分析，松南地溫梯度均大于≥3℃/100m。松南地溫梯度均大于≥3℃/100m。從地溫梯度平面分布特征分析，松南地溫梯度表現(xiàn)為由東北向西南遞減的特點(diǎn)。由于地?zé)崮苤饕獊?lái)源于巖石圈地幔的熱能，因此距離地下軟流層越近，地層溫度越高，具有構(gòu)造高部位控制地溫高值的特點(diǎn)，因此松南幾大構(gòu)造隆起帶是地溫梯度的高值區(qū)帶。例如扶新隆起帶地溫梯度最高可達(dá)到7.5℃/100m;西南隆起帶長(zhǎng)嶺斷陷區(qū)地溫梯度達(dá)到5℃/100m;紅崗階地地溫梯度為4.5℃/100m。

1.3松南地?zé)豳Y源計(jì)算

為了利于開(kāi)展優(yōu)勢(shì)地?zé)豳Y源的選區(qū)工作，平面上按照西部斜坡區(qū)、中央坳陷區(qū)、東南隆起區(qū)三個(gè)構(gòu)造區(qū)、縱向上按照不同熱儲(chǔ)層系精細(xì)計(jì)算資源量。從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，松南地?zé)豳Y源巨大，資源總量相當(dāng)于2385億噸標(biāo)煤，具有平面以中央坳陷區(qū)資源量集中，縱向以下部地?zé)豳Y源富集的特點(diǎn)。

西部斜坡區(qū)地?zé)豳Y源相當(dāng)于274億噸標(biāo)煤，所占比重最小;中央坳陷區(qū)地?zé)豳Y源最大，相當(dāng)于1076億噸標(biāo)煤;東南隆起區(qū)地?zé)豳Y源相當(dāng)于1031億噸標(biāo)煤;縱向上分析，上部熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源相當(dāng)于17.3億噸標(biāo)煤所占比例最小;中部熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源為665億噸標(biāo)煤;而下部地?zé)豳Y源相當(dāng)1702億噸標(biāo)煤，地?zé)豳Y源最富集。

2松南地?zé)豳Y源有利試驗(yàn)區(qū)優(yōu)選

2.1松南地?zé)豳Y源利用途徑及選區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

目前我國(guó)地?zé)豳Y源主要應(yīng)用于地?zé)峁┡⑨t(yī)療保健、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖幾個(gè)方面。在藏南、滇西地溫高值帶可以利用地?zé)豳Y源發(fā)電。綜合分析松南地?zé)豳Y源的分布特征結(jié)合油區(qū)生產(chǎn)伴生水量大、以中低溫為主的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)，以及區(qū)域冬季寒冷、供暖需求大問(wèn)題，確定了不投入地?zé)徙@井工作量，充分利用油田伴生的水熱資源，直接利用水熱為居民供暖的利用方式。按照地?zé)嵝袠I(yè)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，要求地?zé)衢_(kāi)發(fā)區(qū)帶地溫梯度大于3.5℃/100m;產(chǎn)水量大于500m3/d。考慮東北地區(qū)供暖標(biāo)準(zhǔn)，要求水溫大于70℃，因此以中部熱儲(chǔ)、下部熱儲(chǔ)為開(kāi)發(fā)目標(biāo)層系優(yōu)選有利試驗(yàn)區(qū)。

2.2松南地?zé)嵩囼?yàn)區(qū)選區(qū)

從松南油區(qū)中部熱儲(chǔ)產(chǎn)液剖面情況分析：西部西坡地區(qū)發(fā)育上部姚家組、中部青山口組三段，以姚家組為主，埋深小于1000m，目前鉆井揭示水量大，其中平9井日產(chǎn)水量143.5方/10m，但是水溫較低，溫度在30℃～40℃之間;紅崗階地發(fā)育上部姚家組熱儲(chǔ)、泉頭組四段熱儲(chǔ)，埋深在1000-2000m。其中海35井揭示姚家組日產(chǎn)水57方/6.6m;泉四段日產(chǎn)水2.5方/8m，溫度在30℃～70℃之間，泉四段水溫較高，但產(chǎn)液量低;中央坳陷區(qū)熱儲(chǔ)以青山口組、泉頭組為主，埋深大于2000m，單井揭示青山口三段組產(chǎn)水量大于20方/8m;孤店地區(qū)、東南隆起地區(qū)中部熱儲(chǔ)以泉四段為主，但由于埋藏相對(duì)較淺，溫度均在30℃～70℃。

按照直接利用水熱資源供暖創(chuàng)效的利用思路，初步優(yōu)選中央坳陷區(qū)中部熱儲(chǔ)、長(zhǎng)嶺斷陷區(qū)營(yíng)城組熱儲(chǔ)為有利開(kāi)發(fā)目標(biāo)。從松南地區(qū)2000m、3000m地溫圖與縣級(jí)城區(qū)位置疊合圖分析，松原市區(qū)、乾安縣、長(zhǎng)嶺縣、大安市均處于有利區(qū)帶。其中長(zhǎng)嶺查干花鎮(zhèn)、乾安縣城區(qū)地?zé)豳Y源優(yōu)勢(shì)相對(duì)突出。

2.3長(zhǎng)嶺查干花鎮(zhèn)地?zé)衢_(kāi)發(fā)潛力

吉林油田長(zhǎng)嶺斷陷完鉆的探井、開(kāi)發(fā)井集中在長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造地理位置位于查干花境內(nèi)，南距長(zhǎng)嶺縣城區(qū)38km，北距乾安縣30km，是長(zhǎng)嶺氣田的核心生產(chǎn)區(qū)塊。目前長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造共完鉆29口井，均鉆穿營(yíng)城組，營(yíng)城組熱儲(chǔ)埋深在3000～4000m，目前產(chǎn)液井有6口，日產(chǎn)液580m3/d，產(chǎn)液井井口水溫超過(guò)100℃，可利用前景廣闊。長(zhǎng)嶺構(gòu)造地?zé)豳Y源具有以下特征：

⑴長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造位置有利，營(yíng)城組地溫屬于近高溫?zé)醿?chǔ)。從構(gòu)造位置分析，長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造位于長(zhǎng)嶺斷陷中部隆起帶，南北均為斷洼，根據(jù)構(gòu)造高部位控制地?zé)岣患恼J(rèn)識(shí)及完鉆的長(zhǎng)深1井揭示，該區(qū)塊屬于長(zhǎng)嶺斷陷地?zé)豳Y源優(yōu)勢(shì)區(qū)。其中長(zhǎng)深1井營(yíng)城組3451.43m，地層溫度130.5℃，地溫梯度為3.781℃/100m。

⑵長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造營(yíng)城組熱儲(chǔ)水層界面統(tǒng)一，橫向連續(xù)性好。從區(qū)塊近東西向氣藏剖面分析，該區(qū)氣藏類型屬于典型的構(gòu)造氣藏，具有統(tǒng)一的氣水界面，水量穩(wěn)定、規(guī)模較大。

目前長(zhǎng)嶺1號(hào)構(gòu)造熱儲(chǔ)動(dòng)用面積為55km2，按照孔隙度取8%，厚度取100m，巖石比熱、密度參考區(qū)域值，計(jì)算該區(qū)地?zé)豳Y源量相當(dāng)于0.5億噸標(biāo)煤。可供暖面積按照80℃換熱溫差，60w/m的供暖標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，可供暖面積53760m2，可以為查干花鎮(zhèn)提供清潔供暖服務(wù)，取暖費(fèi)用按照28.5元/m2收取，年創(chuàng)效金額達(dá)到150萬(wàn)元。

3結(jié)論

松遼盆地南部熱資源量規(guī)模大，資源總量相當(dāng)于2385億噸標(biāo)煤，具有平面以中央坳陷區(qū)資源量集中，縱向以下部地?zé)豳Y源富集的特點(diǎn)。在扶新隆起帶、紅崗階地等地溫梯度高值區(qū)帶可以進(jìn)一步落實(shí)地?zé)豳Y源有利區(qū)帶，實(shí)現(xiàn)松南地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)的多點(diǎn)開(kāi)花，為油田公司創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]? WilliamE.Glassley. Geothermal Energy：Renewable Energy and Environment，2015

吉林油田勘探開(kāi)發(fā)研究院? 吉林省? 松原市