浅谈阜新市区地热资源开发利用

王金龙

（东北煤田地质局107勘探队，辽宁 阜新 123000）

2 011年东北煤田地质局一○七勘探队组织资深专家和专业工程技术人员，对阜新盆地阜新市区以往有关地质资料进行了认真细致的分析研究，并通过FR-1井、MX-1井、XS-1井的实际勘探，以及抽水试验。初步了解了阜新市区地热资源的赋存情况，取得了可喜的成果。找到了较丰富的地热资源，为阜新市区地热资源的评价及开发利用奠定了坚实的基础。

1 阜新市区地质概况

1.1 区内地层

阜新盆地是新华夏系早白垩纪断陷盆地。据三维地震及钻井资料，盆地基底是在太古界变质岩系基础上发育的下白垩统早期，伴随着一系列NE、NNE向断裂活动，形成了一套多期喷发的中基性火山岩即义县组火山岩系及间歇性沉积层，随后在地壳热脆化基础上形成了断陷湖盆，并先后沉积了下白垩统的义县组（K1y）；九佛堂组（K1jf）（地热热储层位）；沙海组（K1sh）；阜新组（K1f）；新生界第四系（Q）地层。

图1

表1 阜新市区地热水水质主要项目检测表

表2

表3 阜新市区地热井含水层情况一览表

1.2 区内构造

该区构造位置处于新邱～哈拉哈背斜部位，有几条北西向断裂在区内通过，即 PXF2、GDF1、CHF1、XXF1、XBF1号断层，系同生正断层。区内九佛堂底界埋深一般在600～1500m之间（见图）。

1.3 水文地质

根据水力系统及其特征，区内可分为4个含水系统：

⑴第四系砂砾层潜水，与地表径流紧密相关，单位涌水量0.22-5.35L/s·m。

⑵沙海组下部砂岩孔隙含水层，水量20-75m3/d。

⑶九佛堂组下部裂隙含水层，经FR-1井抽水试验，水量达1939m3/d。

⑷太古界变质岩系上部裂隙含水层，经MX-1井抽水试验，水量达1500m3/d。

⑸太古界变质岩系上部裂隙含水层，经XS-1井抽水试验，水量达3300m3/d。

2 阜新市区地热资源地质条件分析

2.1 地热水补给条件分析

⑴区内张扭性正断层破碎带宽大，切割深，由深部直通地表，这样大气降水及地表水就沿其流入热储之中，FR-1井在670m和920m分别钻遇了较大的断层，在断点附近一定深度内的几个含水层具有相近的水头高度，表明其水力联系是比较密切的。

⑵盆地北侧的松岭山脉可做为分水岭向区内供水，另外在区内北部的八家子山太古界露头面积较大，可以直接接受大气降水的补给。还有在区西北部施工的94-3号井，地下水涌出地表高达2m左右，涌水量达480 m3/d，至今仍被村民饮用，区内有细河流经，汇水面积达100km2。

2.2 盖层条件分析

九佛堂组、沙海组为其盖层，厚度在700m-1200m，应该说九佛堂组及沙海组的厚层泥岩均为理想的盖层，有效地保存了地热流体中的热量。

2.3 地温条件分析

据区内施工的FR-1井井温资料统计，地温梯度为2.8℃/100m。这一数值在阜新盆地属于正常的地热增温值（2.5℃/100m～3.1℃/100m）这说明了热源是来自裂谷深部的高温熔融体和沿裂隙上溢的热气，以及太古界巨厚的变质岩内放射性元素衰变的能量转换。为热传导型。FR-1井地热水出口温度为43℃为低温地热水。

2.4 地热水类型分析

施工中虽然未对岩石的孔隙度、渗透率进行取样测试，但经过对岩芯、岩屑的肉眼观察，岩石胶结致密，滴水不渗，孔隙性差，无法形成以孔隙含水为主的层状含水层。FR-1井在671.20m-920.00m的九佛堂组裂隙带抽水试验，水量为1939 m3/d。这就说明地下水的存储和运移受裂隙发育程度和较大断层所控制，地下水类型为裂隙水。

3 地热水水质评价

经地矿部矿泉水水质监测中心对FR-1井、MX-1井、XS-1井地热水采样进行水质检测，其成果见下表：

综上所述，阜新市区地热水属于地下热矿水，已达医疗价值浓度和矿水浓度，判定该区地热水为硅水、硼水和锂水，具有医疗价值。

4 地热资源开发利用

现根据《GB/T11615-2010 部颁地热资源开发利用规范》，将阜新市区地热资源分类如下：阜新市区地热水是不可多得的洁净型能源，FR-1井、MX-1井、XS-1井均位于阜新市中心地带，北临玉龙新城。而且地温是由FR-1井向南向西增高明显，这足以说明沿着阜新盆地轴向向东到阜新新邱，西至阜新开发区，南北宽约四公里的范围内是地热开发利用的极佳位置。该范围内的最大特点就是越靠近阜新盆地轴部，单井产能越大，地热水温度增高。

5 建议

所以非常有必要进一步开展对阜新市区地热资源的研究评价工作，继续进行地热资源勘查，查清热储面积，地温场特征，裂隙发育程度，地热水资源储量。科学规划、合理开发、综合利用，将对阜新地区的经济发展起到积极的推动作用。地热井施工均应严格遵守国家颁发的有关《规范》质量标准。本着长期发展长期利用地热资源的原则，为保护地热资源应在开发利用的同时，施工一定数量的回灌井。以便保护和充分利用资源，为人类社会的发展提供可持续的、清洁的、可再生的资源保障。

[1]东北煤田地质局107勘探队.FR-1地热井完井报告[Z].

[2]东北煤田地质局107勘探队.MX-1地热井完井报告[Z].