应用统计分析法评价辛集市地热田地热资源

2015-03-11董卿卿吕文斌吕冬冬

城市地理 2015年12期

董卿卿赵阳吕文斌吕冬冬

(河北省地矿局第三水文工程地质大队，河北衡水 053000)

1.辛集市地热资源现状

辛集市地热资源丰富，开发利用时间长、范围广，为本市经济的增长、能源结构调整发挥了重要作用。近几年，随着辛集市经济的发展，地热井数量剧增，逐渐形成了地热资源集中开采区。目前主要利用方式为供暖，其次用于洗浴、大棚种植、温水养殖、地热旅游等，地热资源的开发已为地方经济的增长注入了新的活力。

2.辛集市地热资源现状存在问题

①辛集市地热资源开发利用程度不均衡，地热资源开发较为集中，地热水开采强度过大，开采量超过允许开采量，造成热水水位下降迅速。

②辛集市地热勘查、研究精度较低，地热资源量/储量的评价，应用热储法、解析法及系数法，精度较低，确定的地热水可开采量已经不符合实际开采状况。

3.应用统计分析法计算资源量的意义

本次开展地热资源动态调查与监测工作，运用统计分析方法，确定地热田 (开采区)的地热水控制开采量。为指导重点地热区合理开发地热资源，各级政府进行地热资源开发宏观调控、科学管理提供依据，对引导河北省地热资源持续开发、健康发展，具有十分重要的意义。

4.应用统计分析法地热资源评价

4.1 应用统计分析法评价原则

①辛集市地热田 (开采区)，其主要开采热储，均以地热井形式开采并且开采多年，开采程度高，动态数据较多，可利用统计分析法进行地热资源评价。

②开采量利用地热田 (开采区)年度总开采量，依据地热井利用情况，逐井分年统计，把所有地热井开采量累计相加。根据相应水位埋深观测时间，确定对应的累计开采量。

③建立相关方程，以地下水动力学理论基础，以观测数据为依据，水位埋深与开采量二组数据要相对应。由于静水位埋深在一年内的时间段变化较大，依据观测资料掌握情况，本次计算利用的静水位埋深基本为年度中期 (一般为7月份)观测数据。

④依据地热田 (开采区)地热地质条件，结合开采条件，分析预测在一定降深条件下的地热水可开采量变化规律，确定本区地热水控制开采量，指导地热田 (开采区)的地热资源合理开采。

4.2 地热资源计算结果

①资源计算结果:

辛集市区地热资源主要开采馆陶组热储，本次仅对馆陶组热储地热资源可开采量进行评价，建立相关方程。

辛集市区地热开采区，具有系列地热井静水位观测数据，水位埋深数据利用辛集7井系列观测资料，统一利用相应观测年7月份数据，初始水位埋深利用1999年9月数值10.0m。辛集7井位于集中开采区内西北部，利用其水位降深数值进行地热资源计算，可代表本区实际情况。

辛集市区地热资源开采从2001年开始，计算利用的开采量，依据2001至2012年度历年统计结果，按照与之对应的静水位观测年度，分段累计。

集中开采区面积:现状开采条件下，其集中开采区范围，利用以往地热勘查工作中，抽水试验计算影响半径的平均值，以2012年调查开采井的分布状况，按集中开采区外侧地热井，外推1000m外切圆连线圈定，本区圈定面积20.01km2。

应用统计分析法，把水位下降与开采量相关数据画出散点图，根据散点图的分布形状及特点，进行曲线拟合，选取相关系数最高值的曲线类型，确定函数类型，建立水位下降与开采量的相关方程。

经过计算机拟合，确定函数类型为多项式方程，拟合系数R2=0.9909，建立水位下降与总开采量的相关方程如下:

Q:总开采量 (104m3)

S:总降深 (m)

②预期地热资源可开采量

利用上述建立的相关方程，预测地热开采区馆陶组热储，在水位保持一定降深的条件下，预测地热水可开采量。预测时间段以不超过实际监测时间段长度为原则，参照近期的实际水位降深情况，水位年下降速率5.6m/a。按年降深5.0m地热水开采量，预测时间段为2013年～2020年。2013～2020年均开采量为233.6×104m3，至2020年水位总埋深为122.8m。由此可以看出，辛集市区地热资源有必要调减开采量，或者进行地热尾水回灌，以减缓地下热水水位下降速度。