雄安新區巖溶熱儲鉆井地質關鍵要素分析

劉慧盈， 汪新偉， 毛 翔， 張海雄， 王 強， 羅 璐， 王 迪， 吳陳冰潔， 王婷灝

(1. 中國石油勘探開發研究院，北京 100083； 2. 中石化新星(北京) 新能源研究院有限公司，北京 100083； 3. 中石化新星(北京)新能源研究院有限公司 鄭州分公司,河南 鄭州 450000； 4. 中國石化集團審計部 境外審計中心，北京 100083 )

0 引言

雄安新區是渤海灣盆地巖溶熱儲地熱資源開發利用重點地區，截止2020年底，共完鉆地熱生產井與回灌井131口，累計地熱供暖面積超過7×106m2，熱儲為薊縣系霧迷山組巖溶熱儲，單井流量為55～158 m3/h，井口水溫為42～90 ℃。霧迷山組熱儲具有分布廣、埋藏淺、物性好、水量大、水溫高、易回灌的特點，開發前景廣闊[1-2]。地熱井鉆探過程經常發生井漏卡鉆、井眼坍塌等工程事故。2017～2019年，完井的5口事故井井史資料顯示，事故的發生是由地質風險所致：熱儲—熱蓋層組合類型不明確，導致現場中完卡層不準；熱蓋層特征及分布規律認識不清，導致對井壁失穩坍塌等鉆井風險預判不足；儲集層內幕發育規律缺乏研究，造成鉆井進尺浪費。因此，對于目前存在的工程問題開展地質研究，是雄安新區地熱資源大規模開發利用需要解決的問題。

人們在雄安新區開展地熱地質研究。陳墨香等[3]在牛駝鎮凸起開展地溫測量，明確地下熱水賦存特點；陳墨香等[4]利用地溫、大地熱流測試和地熱場數字模擬結果，分析牛駝鎮凸起地熱場特點及其形成機制；牛樹銀等[5]結合地質演化和地球物理特征，明確冀中坳陷地熱分布受華北地幔亞熱柱控制；郭世炎等[6]采用熱儲法評估容城凸起地熱田基巖熱儲地熱資源潛力；根據鉆井地層測溫資料和實測巖石熱導率數據，常健等[7]研究冀中坳陷現今大地熱流、巖石圈熱結構等地熱特征參數，分析區域地熱田分布規律；王貴玲等[8]總結冀中坳陷沉積盆地傳導型地熱資源的成藏模式與賦存條件，分析地熱資源量和開發利用潛力；蘇永強等[9]采用開采系數法和熱平衡法，評價雄安新區4 km以淺地熱流體儲量和可開采量；楊吉龍等[10]分析牛駝鎮地熱田水化學、氫氧同位素分布特征及其反映的地熱水賦存環境；戴明剛等[11]總結雄安新區起步區及周邊地熱資源成藏模式與影響因素。這些研究注重分析地熱異常形成機制、地熱資源評價及地熱田成因機理，較少分析熱儲—熱蓋層組合、熱蓋層特征、儲集層內幕特征，并將地熱地質研究成果用于優化設計地熱鉆井。

筆者結合二維地震資料和131口地熱井鉆、測、錄井等地質與地球物理資料，研究雄安新區熱儲—熱蓋層組合類型及其分布特征，分析不同區域熱蓋層特征，表征霧迷山組巖溶熱儲內幕，明確不同區帶主力產水層段，綜合評價有利區帶，為雄安新區地熱資源規模開發、科學利用提供指導。

1 區域地質概況

1.1 區域構造位置

雄安新區位于渤海灣盆地冀中坳陷中部，規劃范圍涵蓋河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區域。目前，雄安新區絕大部分地熱開發井集中分布在雄縣和容城城區，選擇研究區東側以NE向牛東斷裂為界，南側以近EW向牛南斷裂、安新南斷裂和徐水斷裂為界，構造單元包括容城凸起、牛北斜坡和牛駝鎮凸起(見圖1)。

圖1 研究區區域構造位置及構造單元劃分Fig.1 Structural location and structural units distribution of the study area

1.2 地層特征

基于二維地震資料解釋，研究區由下至上依次發育太古界變質巖基底、以淺海臺地相碳酸鹽巖建造為主的中元古界，以及以陸相碎屑巖為主的新生界[12-13](見表1)。

薊縣系霧迷山組是研究區巖溶熱儲的主要開發層位，根據地層發育產狀和熱封蓋作用，上覆的熱蓋層可分為區域熱蓋層與局部熱蓋層[14-15]，古近系是巖溶熱儲的局部熱蓋層，新近系和第四系是巖溶熱儲的區域熱蓋層(見表1)。霧迷山組熱儲巖性主要為泥質、硅質白云巖，熱導率為5.109 W/(m·K)，為良好的導熱層。第四系和新近系區域熱蓋層巖性主要為砂質黏土及砂礫巖，熱導率僅為1.907 W/(m·K)；古近系局部熱蓋層巖性主要由砂泥巖組成，熱導率為2.315 W/(m·K)[16]。二者地層導熱性較差，是良好的阻熱層，覆蓋在霧迷山組巖溶熱儲之上，起到良好的熱封蓋作用。

表1 研究區地層發育特征

2 巖溶熱儲演化

雄安新區霧迷山組巖溶熱儲的形成主要受控于渤海灣盆地區域構造—沉積演化過程，主要包括3個階段，即海相碳酸鹽巖沉積與凌源期整體抬升型層間巖溶作用階段、印支—燕山期擠壓隆升型潛山巖溶作用階段，以及喜山早期由伸展斷裂控制的潛山巖溶作用與熱儲形成階段。

(1)海相碳酸鹽巖沉積與凌源期整體抬升型層間巖溶作用階段。中元古代—早古生代，在變質巖基底上發育巨厚的地臺型海相碳酸鹽巖沉積[17]。發生在中、晚元古代之間的凌源運動使霧迷山組整體抬升、暴露，主要發育層間巖溶作用。

(2)印支—燕山期擠壓隆升型潛山巖溶作用階段。印支—燕山運動控制雄安新區霧迷山組巖溶熱儲的形成，強烈的擠壓作用使研究區深埋的巨厚碳酸鹽巖隆升、褶皺，在區域形成2 000 m以上的古地貌高差[18-20]。研究區基巖遭受強烈的風化剝蝕，霧迷山組暴露于地表，由于間斷時間長，霧迷山組內部潛山巖溶作用極為發育。

(3)喜山早期由伸展斷裂控制的潛山巖溶作用與熱儲形成階段。晚中生代—古近紀，由于古太平洋板塊俯沖后撤作用，構造體制發生顯著改變，華北克拉通東部巖石圈發生大規模減薄，研究區經歷強烈的伸展斷陷活動[21-22]。構造應力場的反轉并沒有改變研究區的古地貌特征，在牛東伸展斷裂控制下，東部斷凹區的斷陷使西部斷凸區表現為古地貌上的相對隆升，研究區霧迷山組持續遭受風化剝蝕、淡水淋濾，巖溶熱儲內潛山巖溶作用進一步增強[23]；斷凹區充填較厚的碎屑巖沉積，霧迷山組熱儲發育與烴源巖成熟相關的有機酸巖溶，沿伸展斷裂發育與火山活動相關的熱液巖溶。

3 關鍵地質要素

3.1 熱儲—熱蓋層組合

研究區霧迷山組巖溶熱儲的熱蓋層為新生界碎屑巖，受印支—燕山運動引起的地層差異剝蝕，以及喜山運動引起的伸展斷陷期基巖差異升降的影響，研究區不同構造位置霧迷山組巖溶熱儲的殘存狀況與后期熱蓋層的發育程度有一定差異，不同構造位置發育的熱儲—熱蓋層組合類型不同。結合現有地熱井分層數據和二維地震資料，研究區共識別2種熱儲—熱蓋層組合(見圖2-3)，分別為新近系—薊縣系霧迷山組(N—Jxw)和古近系—薊縣系霧迷山組(E—Jxw)組合。

圖2 過容城凸起—牛北斜坡—牛駝鎮凸起NW—SE向構造地質剖面圖(剖面位置見圖1)Fig.2 NW-SE trending structural geological section crossing the Rongcheng Bulge, the Niubei Slope, and the Niutuozhen Bulge (section location inFig.1)

3.1.1 新近系—薊縣系霧迷山組

研究區N—Jxw熱儲—熱蓋層組合的地層接觸關系，表現為新近系區域熱蓋層直接覆蓋在薊縣系霧迷山組熱儲之上，如2號和5號井(見圖2)。根據牛駝鎮凸起構造演化[24]，將N—Jxw熱儲—熱蓋層組合演化模式劃分為3個階段：古近系沉積早期(Ek—Es4)，容城斷裂強烈旋轉，孔店組和沙四段呈楔形沉積，斷裂東南方向牛駝鎮凸起孔店組和沙四段地層基本水平，沉積厚度約為2.0 km；古近系沉積中晚期(Es3—Ed)，容城斷裂活動加強，牛駝鎮凸起持續旋轉上升，古近系遭受完全剝蝕，中元古界霧迷山組出露于地表、接受淋濾；新近系—第四系沉積時期，進入坳陷成盆階段，斷裂活動弱，地層在區域穩定沉積，直接覆蓋在霧迷山組熱儲之上。牛駝鎮和容城凸起熱儲和熱蓋層產狀表現為較平緩。

3.1.2 古近系—薊縣系霧迷山組

研究區E—Jxw熱儲—熱蓋層組合地層接觸關系，表現為古近系熱蓋層覆蓋在薊縣系霧迷山組熱儲之上，如7號井(見圖2)。E—Jxw熱儲—熱蓋層組合經歷與N—Jxw組合類似的演化過程，二者發育有一定差異。一是古近系蓋層原始沉積厚度上的差異，古近紀容城斷裂的強烈旋轉使下降盤持續穩定沉降，古近系在牛北斜坡(沉降—沉積中心)呈巨厚的楔形沉積，厚度可達4 000 m以上，遠大于牛駝鎮凸起原始沉積厚度；二是地層剝蝕程度上的差異，古近系沉積末期，牛北斜坡發生構造抬升，幅度較小，古近系僅遭受一定程度剝蝕，沙二段—孔店組及下伏霧迷山組保存較好，牛北斜坡熱儲和局部熱蓋層產狀表現較陡，坡度為40°～45°。

3.1.3 平面分布

研究區熱儲—熱蓋層組合類型平面分布和霧迷山組頂面構造埋深具有一定的對應關系(見圖2、圖4)。N—Jxw熱儲—熱蓋層組合主要發育在霧迷山組頂面埋深小于1 500 m的構造凸起區，即牛駝鎮和容城凸起，包括容城縣容城鎮、賈光鄉、八于鄉、平王鄉，以及雄縣雄州鎮、北沙口鄉、大營鎮等區域；E—Jxw熱儲—熱蓋層組合主要發育構造凸起區的兩側、霧迷山組頂面埋深大于1 500 m的構造斜坡區，如牛北斜坡，包括容城縣南張鎮、小里鎮、三臺鎮、大河鎮、晾馬臺鎮，以及安新縣大王鎮等區域。

3.1.4 井身結構設計

雄安新區霧迷山組巖溶熱儲，采用三開井身結構可以滿足安全鉆井要求，一開鉆至井深400～450 m，以滿足封隔表層松散地層和下入水泵的要求；卡準風化殼和霧迷山組頂板埋深，二開鉆穿風化殼，進入霧迷山組不超過2 m中完，封固霧迷山組上覆熱蓋層，為三開安全鉆進創造條件；三開鉆至設計井深，多采用篩管完井的方式，對整套霧迷山組取水層段進行地熱資源開采。目前，雄安新區霧迷山組取水層段厚度在550～1 400m之間。

根據研究區霧迷山組頂板埋深(見圖4)，明確不同構造位置地熱鉆井二開中完深度的變化特征，優化井身結構設計，提高鉆井效率。整體上，牛駝鎮凸起地熱鉆井二開中完深度為600～1 500 m，容城凸起地熱鉆井二開中完深度為700～1 500 m，牛北斜坡地熱鉆井二開中完深度為1 500～3 000 m。

3.2 熱蓋層特征

3.2.1 新近系

研究區新近系發育明化鎮組和館陶組兩套地層(見表1)。明化鎮組頂部多發育一套穩定的棕色泥巖，上段發育淺灰棕色、灰綠色含礫中、粗砂巖與雜色粉砂質泥巖互層，砂巖顆粒較粗、成巖作用弱、膠結程度極低、膠結物少，呈散砂狀，礫石主要成分為長石，石英次之；下段主要發育棕紅色泥巖、粉砂質泥巖與淺灰色粗砂巖、含礫砂巖呈不等厚互層，泥巖質純，砂巖分選差，泥質充填，膠結程度極低，呈散砂狀(見圖5(a))。根據區域地熱井厚砂層劃分與對比結果，研究區明化鎮組發育6個穩定分布的厚砂層，由下至上主體砂體厚度分別為30～40、10～15、20～28、10～15、40～55、12～20 m，主要分布于450～700 和800～1 000 m埋深(現有地熱井鉆遇明化鎮組底板埋深多為800～1 000 m)。

館陶組主要發育紫紅色泥巖夾淺灰色粗砂巖、含礫砂巖、砂礫巖，底部發育一套較穩定的雜色砂礫巖(見圖5(b))。砂巖、含礫砂巖、砂礫巖分選性較差，泥質膠結，膠結程度低。礫巖成分以石英、燧石為主，礫巖堅硬，分選差，膠結疏松。

3.2.2 古近系

古近系發育東營組、沙河街組和孔店組(見表1)。東營組發育紫紅色泥巖夾灰色砂巖、粉砂巖沉積，具有一定膠結作用(見圖5(c))。沙河街組分4個段，沙一段上部為暗紅色泥巖夾砂巖層，中部為泥巖夾油頁巖、灰巖等，底部為砂礫巖；沙二段上部發育灰紅色泥巖與含膏泥巖，下部多為砂礫巖；沙三段以一套富含有機質的暗色泥巖沉積為特點；沙四段底部以一套分布穩定的含礫砂巖為特點(見圖5(d))。孔店組巖性以紫紅色泥巖、紅色砂巖為主，夾火成巖，中上部夾少量暗色泥巖，砂巖膠結作用強烈，膠結較為致密(見圖5(e))。

3.2.3 鉆井地質風險

霧迷山組上覆熱蓋層巖性變化特征的研究，不僅可以指導現場中完卡層，還可以提前預判不同區域鉆井過程存在的地質風險，對可能發生的緊急情況做好預防和應對技術措施。

古近系砂巖成巖作用強，膠結較為致密，熱儲和熱蓋層接觸穩定；新近系砂巖成巖作用較弱，膠結物少且多為泥質膠結，膠結疏松，熱儲和熱蓋層接觸不穩定。研究區80%的井壁坍塌鉆井事故發生在構造凸起區的新近系疏松熱蓋層，其余20%的井壁坍塌鉆井事故發生在巖溶裂縫發育的霧迷山組熱儲中，發育古近系熱蓋層的構造斜坡尚未發生類似鉆井事故。相比于牛北斜坡，牛駝鎮和容城凸起更容易發生鉆井工程事故，其中，450～700 和800～1 000 m埋深主要發育厚層疏松砂巖沉積，易發生井壁失穩坍塌；其余埋深發育大套泥巖沉積，易發生縮徑卡鉆事故。

此外，在基于霧迷山組頂面埋深特征初步確定二開中完深度后，地熱井鉆井過程中需要關注現場巖屑錄井狀況，根據新近系熱蓋層標志層特征，卡準目的層，避免二開鉆進霧迷山組，降低由失返性漏失、井筒壓力驟降引起的熱蓋層失穩坍塌、卡鉆等事故發生的風險。

3.3 巖溶熱儲內幕

開展巖溶熱儲發育特征研究，明確主要含水層段的發育位置，可以指導區域地熱井霧迷山組取水層段厚度優化、完井深度優化及鉆井工藝技術優選，不僅能有效開發利用地熱資源，還可以提高經濟效益。

3.3.1 縱向分層

利用7號井電成像測井資料，結合常規測井曲線、錄井特征和實驗分析資料，建立研究區薊縣系霧迷山組巖溶熱儲解釋評價標準。以GR=10 API為有效儲層和非儲層的界限，有效儲層GR小于10 API。根據聲波時差和孔隙度，將有效儲層分為3類，Ⅰ類儲層聲波時差大于185 μs/m，孔隙度大于9.5%；Ⅱ類儲層聲波時差大于185 μs/m，孔隙度在5.0%～9.5%之間；Ⅲ類儲層聲波時差小于185 μs/m，孔隙度小于5%。利用測井解釋標準對全區131口地熱井進行單井熱儲劃分與評價。以標準井7號井的儲層評價結果為例(見圖6)，識別有效儲層40個，其中，Ⅰ類儲層13個，平均孔隙度為11.84%，主要分布于目的層頂部埋深約為270 m層段；Ⅱ類儲層15個，平均孔隙度為6.21%，目的層段上、下部Ⅱ類熱儲單層厚度平均分別為11.8、2.8 m，上部Ⅱ類熱儲厚度占Ⅱ類熱儲總厚度的89.4%，目的層段上部Ⅱ類熱儲更為發育；Ⅲ類儲層12個，平均孔隙度為3.9%，目的層頂部不發育，其余位置有發育。Ⅰ類、Ⅱ類優質巖溶熱儲主要分布于目的層段頂部和上部。

為探明測井解釋儲層段和實際產水層段之間的關系，對比7號井的儲層評價結果和產液剖面解釋結果(見圖6)。7號井取水層段深度為2 120.0～3 500.0 m，產液剖面顯示，在絕對產液量為103.75 m3/h的條件下，共有4個產水層，其中，深度為2 210.5～2 223.4 m井段為主產水層，產液量為55.52 m3/h，深度為2 133.3～2 136.4、2 141.6～2 144.4 和2 158.8～2 160.6 m井段為次產水層，產液量分別為20.91、3.52和23.80 m3/h。與儲層評價結果進行對比，4個產水層段分別與目的層段頂部的4個Ⅰ類儲層相對應(見圖6)，全井產液量是由目的層頂部的Ⅰ類儲層貢獻的。

圖6 研究區7號井測井解釋與產能測試Fig.6 Well log interpretation and productivity test of well 7 in the study area

巖溶熱儲縱向分層符合研究區霧迷山組巖溶熱儲的發育背景。霧迷山組經歷印支期、燕山期與喜馬拉雅早期等多期構造抬升作用，長期遭受風化剝蝕，潛山巖溶作用充分，在其頂部形成一套發育穩定、儲集性良好的風化殼儲集層，其中，垂直滲流帶發育連通性較差的垂向溶孔和高角度溶蝕縫，水平潛流帶發育連通性較強的水平溶洞、溶縫[25-27]，因此目的層段頂部巖溶熱儲儲集性能更好。

3.3.2 平面分帶性

雄安新區不同構造部位的巖溶熱儲具有不同的成因模式，形成明顯的平面分帶特征(見圖7)。以容城凸起2號和3號井為例(見圖7)，Ⅰ類巖溶裂隙層段有潛山和斷裂巖溶成因模式，其中，潛山巖溶成因的Ⅰ類熱儲主要分布于目的層上部300 m深度范圍，斷裂巖溶成因的Ⅰ類熱儲發育較為局限，主要分布于2號井1 100～1 400 m深度。Ⅱ類熱儲表現為順層分布，成層性明顯，為層間巖溶作用成因，其中，霧二段和霧一段層間巖溶熱儲橫向連通性中等，霧三段的連通性相對較差。以牛駝鎮凸起4號和6號井為例(見圖7)，Ⅰ類和Ⅱ類熱儲主要分布于目的層上部350 m深度范圍，為潛山巖溶成因，其他巖溶作用相對不發育。

圖7 研究區NW—SE向連井儲層對比剖面Fig.7 NW-SE oriented geothermal reservoir correlation profile in the study area

結合儲集層橫向對比結果，潛山巖溶作用控制雄安新區霧迷山組優質熱儲的形成，研究區發育潛山巖溶熱儲，主要發育于距霧迷山組不整合面350 m深度范圍，由研究區在中、新生代的構造運動一直處于巖溶高地的古地貌特征決定，熱儲發育具有穿層性，橫向連通性極好，是地下水良好的水平運移通道[28]；斷裂巖溶作用多形成Ⅰ類和Ⅱ類熱儲，熱儲分布受斷裂控制，研究區發育斷裂巖溶熱儲，橫向連通性較差，但斷裂帶附近熱儲儲集性較好，是地下水良好的垂向運移通道；層間巖溶作用多形成Ⅱ類和Ⅲ類熱儲，熱儲發育受沉積微相和成巖相控制[29]，表現為順層分布，橫向連通性中等，主要分布于牛北斜坡和容城凸起。

3.3.3 取水層段厚度優化

3.3.3.1 熱儲發育規律

根據熱儲發育規律，結合經濟性考慮，建立取水層段厚度優化原則，包括目的層的所有Ⅰ類儲層；取水層段優化厚度大于350 m；地熱井總進尺小于3 000 m。根據優化原則，對研究區所有地熱井進行取水層段厚度優化(見圖8)。

圖8 研究區NW—SE向連井取水層段優化對比剖面Fig.8 NW-SE oriented correlation profile of the optimized production zone in the study area

研究區不同構造單元霧迷山組經歷的構造演化過程和巖溶作用背景有一定差異，對不同構造單元地熱井目的層段的儲地比進行統計，容城凸起目的層段的儲地比平均為0.36(35口地熱井)，牛駝鎮凸起目的層段儲地比平均為0.45(93口地熱井)，相比于容城凸起，牛駝鎮凸起巖溶作用更為發育。研究區構造單元優化取水層段厚度統計顯示，各構造單元的取水層段優化厚度數據符合正態分布，牛駝鎮凸起90.0%地熱井目的層取水層段優化厚度小于500 m，容城凸起91.7%地熱井目的層取水層段優化厚度小于1 000 m，牛北斜坡目前僅有7號井，優化厚度為880 m。

3.3.3.2 典型井測溫曲線

研究區傳熱機制表現為“整體熱傳導為主，局部層內熱對流為輔”的特征。研究區霧迷山組碳酸鹽巖熱儲內部巖溶裂隙較為發育，巖溶熱儲內部存在明顯的熱對流機制，反映在部分典型地熱井的測溫曲線上。根據測溫曲線變化特征，可以推斷目的層段優質巖溶熱儲發育的位置。

以牛駝鎮凸起8號井為例，霧迷山組頂板埋深為735 m，測溫曲線深度為735～1 200 m井段存在兩次溫度倒轉現象(見圖9(a))，無論井內溫度是否達到穩定，溫度倒轉現象可以說明8號井熱儲層段有側方低溫地熱水或低溫鉆井液流入而引起的熱對流作用，推測735～1 200 m井段熱儲物性極好，連通性好，是該井優勢熱儲的發育位置。與牛駝鎮凸起500 m的取水層段厚度優化結果基本一致。

圖9 研究區典型井測溫曲線Fig.9 Temperature measurement curves of typical wells in the study area

以牛北斜坡7號井為例，霧迷山組頂板埋深為2 020 m，測溫曲線深度為2 020～3 000 m井段仍存在溫度倒轉現象(見圖9(b))，與牛駝鎮凸起8號井類似，說明該井段熱儲物性極好，連通性好，是優勢熱儲發育的位置。與牛北斜坡880 m的取水層段厚度優化結果一致。

以容城凸起1號井為例，霧迷山組頂板埋深為640 m，進入目的層后，熱儲內部溫度穩定緩慢增加(見圖9(c))，640～1 600 m井段地溫梯度為0.49 ℃/hm，當深度達到1 600 m后，熱儲溫度開始快速增加，1 600～1 755 m井段地溫梯度為1.75 ℃/hm。增溫較慢的上部熱儲物性更好，內部存在一定的熱對流機制，由于其內部增溫比較穩定，推測優質的熱儲具有一定的厚度。與容城凸起1 000 m的取水層段厚度優化結果基本一致。

研究區巖溶熱儲地熱井在保證產水能力基本不變時，牛駝鎮、容城凸起和牛北斜坡的取水層段優化厚度分別為500、1 000 和880 m，3個構造單元優化前的原取水層段厚度分別為550～650、1 000～1 200和1 400 m，優化率分別為9.1%～23.1%、12.0%～26.7%和28.6%。

取水層段優化可指導研究區地熱井的鉆井進尺優化。以容城凸起1號井、牛北斜坡7號井和牛駝鎮凸起4號井為例，3口地熱井原進尺分別為1 803、3 500和1 880 m，優化取水層段后的進尺分別為1 572、3 000和1 744 m。3個構造單元的3口地熱井共優化鉆井進尺867 m。

4 有利區帶優選

綜合3個地質關鍵要素研究結果，開展研究區有利區帶優選。熱儲—熱蓋層組合類型方面，優選N—Jxw組合。相比E—Jxw組合，N—Jxw組合的熱蓋層與熱儲之間沉積間斷更長，霧迷山組巖溶熱儲經歷的風化剝蝕作用更強，熱儲內部潛山巖溶作用極為發育，儲層物性好。蓋層方面，優選底板埋深1 250～1 500 m的新近系蓋層，埋藏深度適中，成巖作用較強，膠結較為致密，不易發生鉆井工程事故，因此新近系下部為研究區的優質蓋層。

研究區劃分3類有利區帶(見圖4)。Ⅰ類有利區帶分布于熱儲頂面1 250～1 500 m埋深的凸起區，發育新近系—薊縣系霧迷山組熱儲—熱蓋層組合。Ⅰ類有利區帶熱蓋層成巖作用較強、鉆井風險較小，熱儲埋藏相對較淺、物性較好，整體開發潛力好，是最有利的勘探開發區。Ⅱ類有利區帶分布于熱儲頂面小于1 250 m埋深的凸起區，發育新近系—薊縣系霧迷山組熱儲—熱蓋層組合。Ⅱ類有利區的熱蓋層成巖作用一般、有一定的鉆井風險，但熱儲埋藏淺、物性好，分布面積大、地熱資源豐富，是地熱供暖利用的優質地熱資源開發區。Ⅲ類有利區帶分布于熱儲頂面埋深大于1 500 m、取水層段優化后總進尺小于3 000 m的斜坡區，發育古近系—薊縣系霧迷山組熱儲—熱蓋層組合。Ⅲ類有利區帶熱蓋層成巖作用強、鉆井風險小，熱儲埋藏相對較深、物性中等，不作為近期勘探開發目標。

5 結論

(1)雄安新區發育2種熱儲—熱蓋層組合模式，新近系—薊縣系霧迷山組組合，發育于霧迷山組頂面埋深小于1 500 m的牛駝鎮和容城凸起，地熱鉆井二開中完深度分別為600～1 500 和700～1 500 m；古近系—薊縣系霧迷山組組合，發育于霧迷山組頂面埋深大于1 500 m的牛北斜坡，地熱鉆井二開中完深度為1 500～3 000 m。

(2)雄安新區容城、牛駝鎮凸起熱儲和熱蓋層接觸不穩定，相比于牛北斜坡更容易發生鉆井工程事故，其中，450～700和800～1 000 m深度段主要發育厚層疏松砂巖，易發生井壁失穩坍塌，其余深度段發育大套泥巖，易發生縮徑卡鉆。

(3)雄安新區霧迷山組巖溶熱儲具有明顯的縱向分層與平面分帶性，潛山巖溶作用控制雄安新區優質熱儲的形成，主要發育于距霧迷山組不整合面350 m埋深范圍，取水層段優化厚度由西向東逐漸變小，容城凸起為1 000 m，牛北斜坡為880 m，牛駝鎮凸起為500 m。

(4)容城和牛駝鎮凸起周緣熱儲頂面1 250～1 500 m埋深的區帶熱儲埋藏適中、儲層物性好，熱蓋層成巖作用強、鉆井風險小，是雄安新區最有利的勘探開發區。