贵州省贵阳市乌当区新添寨奶牛场地热资源开发可行性浅析
【摘要】本文以贵阳市乌当区新添寨奶牛场地热资源调查及开发可行性论证报告成果，从贵阳市乌当区新添寨奶牛场区域地热地质条件、水文地质条件，分析地热资源状况，预测开采钻井深度、热矿水可采温度与流量，为地下热矿水开发利用提供依据。

【关键词】地热；地质构造；地热异常；热储单元；贵州省；贵阳市
引言
调查区处于东西向断裂（F2）与北东向断裂（F1）复合部位，区内有一定范围和厚度的碎屑岩分布，沿断层带上升的地热流体于断层破碎带及娄山关群等含水层中富集，从而形成地下热矿水资源。

根据区域地热地质条件分析，调查区具有地热资源开发的可行性。

1地热地质条件
1.1含水岩组及地下水类型
根据出露含水岩组岩性、含水介质组合特征，本区地下水类型主要有碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水及松散岩类孔隙水。

碳酸盐岩类岩溶水又分为碳酸盐岩类裂隙溶洞水和碳酸盐岩夹碎屑岩类裂隙溶洞水。

1.2地下水补给、迳流、排泄条件
工作区位于都拉营向斜东翼，工作区三叠系的碳酸盐岩大面积出露，直接接受大气降水的补给。

其中大部径流以泉或暗河出口的形式排泄，少部分向都拉营向斜轴部地带径流，在径流过程中受六冲关断裂、乌当断裂的阻挡相对聚集。

地下水在沿六冲关断裂、乌当断裂上移的过程中，经由地势低洼处以泉的形式排泄。

1.3地热异常及热储单元划分
1.3.1地热异常显示
到目前为止，贵阳市乌当区新添寨地区开展了大量的地热调查、勘查工作，乌当断层南盘已实施御温泉、保利1﹟、保利2﹟、保利3﹟、新一井、天邑井、市南局等7口钻井，水量700-850m3/d，水温47-63℃；乌当断层北盘已实施振华新天园、泉天下2口地热井，水量600-800m3/d，水温34-46℃。

说明乌当断层南、北盘均具有地热资源分布。

工作区位于乌当断层北盘，距泉天下、振华新天园地热井仅2～3km，说明测区有一定的地热资源分布。

2热储含水层含水性分析
栖霞组-茅口组岩性以灰岩为主，娄山关群以白云岩为主，含透水性良好。

按照地热增温率推算，娄山关群热储单元地热资源优于栖霞-茅口组热储单元。

寒武系娄山关群根据贵阳市新添寨地区目前地热钻井施工经验，单井涌水量一般在400～500m2/日左右。

3地热资源形成条件分析
3.1层状热储构造条件分析
根据区域地质构造和地热地质条件，分析认为工作区具备了隔水保温盖层、储热含水层、导热构造等地热形成的基本条件，基本具有储热构造特征。

3.1.1盖层
区内热储盖层主要为二叠系龙潭组（P3l）粘土岩、页岩，其隔水保温性能良好。

此外，大隆组（P3d）、梁山组（P2l）-高寨田群（S1-2gz）间断有粘土岩、页岩夹层，也有一定隔水保温作用。

二叠系栖霞-茅口热储单元上覆碎屑岩盖层厚度约200米，栖霞组层底至娄山关群顶部所分布梁山组-高寨田群累计碎屑岩约80米。

3.1.2导热构造
乌当断层（F2）为区域性深大断裂，地面可判定断距达上千米，有喜山期活动迹象。

乌当断层为区域地热流的主要上升通道，其南盘的乌当背斜因富集沿乌当断层上升的地热流体而形成地热田。

六冲关断层（F1）断裂带未见有温泉出露，有可能是地热流体沿断裂带上升后于浅层热量散失或补给浅层地下水所致。

六冲关断层为乌当断层的次级断裂，与乌当断层有交接关系，推测其也可能具备导热条件。

故分析认为F1、F2为工作区热储的主要热源通道。

3.2带状热储构造条件分析
乌当断层（F2）为区域性断裂构造，在该断层南北盘施工的地热钻井均显示该断层带附近存在地热资源分布。

六冲关断层（F1）为乌当断层的次级断裂，与乌当断层有交接关系，分析认为六冲关断层（F1）、乌当断层（F2）具有带状热储构造特点。

3.3地热田勘查类型
工作区处于东西向断裂（F2）与北东向断裂（F1）复合部位，区内有一定
范围和厚度的碎屑岩分布，沿断层带上升的地热流体于断层破碎带及娄山关群等含水层中富集，从而形成地下热矿水资源。

综合分析本区地热地质条件，认为工作区具层状—带状热储复合构造特点，地热区地热勘查类型属Ⅱ3型。

4地热资源质量分析与可采水温预测
本次地热增温率的选取根据原石油第八普查大队编制的贵州省地热增温率等值线图，本区地热增温率1.75℃/100m左右。

按此地热增温率预测：
若以三叠系安顺-大冶组为开采目的层，储热含水层埋深约1250米，估算地热温度为tad=（1140-30）÷100×1.75+15.3=34.7℃。

若以栖霞-茅口组为开采目的层，层面埋深1760米，估算地热温度为tqm=（1760-30）÷100×1.75+15.3=45.58℃。

若以娄山关群为开采目的层，层面埋深2500米，估算地热温度为tls=（2500-30）÷100×1.75+15.3=55.53℃。

一般地，因开采热矿水过程中的热量损耗等原因，井口水温一般比井底温度低，开采温度应扣除开采热量损失。

按一般经验开采温度损失5℃/1000m左右，预测安顺-大冶组可采温度29℃；栖霞-茅口组可采温度36.78℃；娄山关群可采温度43.03℃。

5地热开发可行性评述
5.1地热开发可能性分析
通过类比分析，区域地热矿水有益微量元素部分达到有医疗价值的浓度，多项符合医疗热矿水水质标准，水质符合地热开发的水质要求。

通过地热增温率预测，安顺-大冶组可采温度29℃，以栖霞-茅口组为目的层，可采热矿水温度为36.78℃，开发价值小。

以娄山关群为目的层，可采热矿水温度43.03℃，资源质量较好，具有开发价值。

5.2勘探、开发风险分析
物探测试精度一定程度地受地貌条件制约，由于工作区建筑密度大、山地坡度大，不能很好地满足测试条件，可能对场地深部构造认识有一定影响。

此外，乌当断层北盘目前尚无娄山关群为目的层的开发先例，缺少成功经验鉴借。

因此，本区域地热开发有较强探索性，后期开发过程中在钻井深度等方面可能出现与设计井深有些许偏差现象。

6结论
6.1根据区域地层结构、储热含水层空间分布特征，可划分为三个热储单元。

就本区而言，按照地热增温率推算，第一热储单元开发价值较高，热储含水层为寒武系娄山关群白云岩。

6.2调查区处于东西向断裂（F2）与北东向断裂（F1）复合部位，区内有一定范围和厚度的碎屑岩分布，沿断层带上升的地热流体于断层破碎带及娄山关群等含水层中富集，从而形成地下热矿水资源。

综合分析本区地热地质条件，认为工作区具层状--带状热储复合构造特点，地热区地热勘查类型属Ⅱ3型。

6.3根据区域地热地质条件分析，调查区具有地热资源开发的可行性。

建议后续以探采结合方式实施地热勘查工作。

6.4通过类比分析，测区地下热矿水水质符合地热开发的水质要求，地热开发实施后应通过水质分析进一步评价地下热矿水水质；测区地热储量满足单井开采量；乌当区新添寨奶牛场地热资源开发不会引发环境工程问题。

虽然于测区进行地热开发存在一定的技术风险，但总体认为乌当区新添寨奶牛场地热开发是可行的。

参考文献：
[1]贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队。

贵阳市乌当区新添寨奶牛场地热资源调查及开发可行性论证报告，2010（11）.
[2]无景华，云希斌。

地热开发应用及效益评价，长春工程学院学报（自然科学版）2003（04）.。