浅析咸阳市区地下热储层特征对地热回灌的影响

丁雅丹　吴攀登　董苏庆

[摘要]咸阳市区地下主要热储层自下而上有新近系中新统高陵群热储（N1gl）、上新统蓝田灞河组热储（N2l+b）和张家坡组热储（N2z）、第四系下更新统三门组热储（Q1s），利用该地区已成地热井的成井资料、物探资料等分析上述4个热儲特征，研究其对地热回灌的影响。

[关键词]咸阳市区 地热回灌 热储层特征

[中图分类号] P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-45-2

咸阳市区地处渭河断陷盆地，具有良好的地热富集赋存条件，为大型沉积盆地型地热田。从1994年打成第一眼地热井到今天，咸阳市区地热资源已有20年的开采历史，截止目前，咸阳市区已开采地热井共计47眼、回灌试验井2眼，地热水全年开采量为500万立方米，全市实现地热供暖总面积385万平方米，约占全市供热总面积的35%，温泉入室2万余户，全市地热产业从业人员约1.5万人（含间接从业人员）。根据测算，仅2011年咸阳市区地热开发就可减少标煤燃烧13.5万吨，减少二氧化碳排放32万吨、二氧化硫2823吨、煤灰渣1.54万吨、粉尘1283吨。地热资源的开发利用，为当地带来了明显的生态效益、经济效益和环境效益，带动了咸阳市经济社会的全面和谐发展。但随着地热资源的不断开采，问题也逐渐显现出来，如：一些开采井的水位、水量、水温均开始下降，局部已形成下降漏斗。因此，本文从地下各热储层特征来研究分析咸阳市区地热回灌试验有利地段。

1热储层特征

本区处于渭河盆地西端中部，其新生界热储层由各类砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及中—细砂岩组成，其储集结构等存在岩石成熟度低，近距离搬运特征显著和埋藏时间短，成岩性较差的特点。

1.1高陵群热储层特征

本区高陵群厚度一般在402-695m之间，其中砂岩厚度为68.9-130.1m，砂地比14.9-41.0%，主要为河流相沉积。岩性下粗上细，砂层比较发育，单层厚度多在0.5m以上，最厚可达18m。经过对已成地热井测井资料分析可知：以渭河北岸断裂为界，断裂以北整体呈现向东北方向逐渐增大的趋势，形成以WR3—WR4—张裕酒庄—WR6井为边界的向西南方向敞开的不封闭长条形区域，在WR7井处砂地比值达到30.5%，断裂以南以呈现向东北方向逐渐增大的趋势。

高陵群砂岩孔隙度平均值一般为13.12%—36.57%。渭河北岸断裂两侧呈现的趋势基本一致，基本为砂岩孔隙度向断裂带和东北方向逐渐增大的趋势，在WR7和金2井处形成两个高值区，砂岩孔隙度值分别达到36.3%、41.0%。高陵群热储渗透率平均值一般为9.0—329.8md，最高达1167.91md，该储层属低渗透热储层。

1.2蓝田灞河组热储层特征

蓝田灞河组是咸阳市区地热水最重要的储层，几乎所有井都以蓝田灞河组为主要取水层，蓝田灞河组地层厚度一般在845-1211m之间，主要为河流相沉积。该组地层分布范围广，厚度大，砂体发育，单砂体厚度大，砂岩纯度高含泥少，埋深适中。根据测井资料和野外地质观察表明，蓝田灞河组热储层砂岩主要为灰白色、灰黄白色细—中、粗砂岩，部分井在该层可见含砾粗砂岩。砂岩成分主要为石英、长石和少量岩屑，泥质胶结。蓝田灞河组砂岩厚度一般在142—530m之间，砂岩厚度占地层厚度的19.3—49.6%。经过对测井资料分析：以渭河北岸断裂为界，断裂以北呈现向东北方向变大的趋势，在张裕酒庄、R4井处达到49.6%、51.24%；断裂以南呈现向东部和渭河北岸断裂逐渐增大的趋势，在秦都2号、助剂厂、三普1号井处达到49.3%、44.1%、41.8%。

蓝田灞河组砂岩孔隙度平均值一般为10.0—44.18%。由图1可以看出：以渭河北岸断裂为界，断裂以北整体呈现向断裂和东部逐渐增大的趋势，但在WR7井处形成一个高值区，孔隙度达40.18%；断裂以南整体呈现断裂带附近和东西两侧整体较大，中间相对较小的趋势，形成以金2—三普1号—助剂厂—金1—鼎城花园—关中温泉—肿瘤医院井为边界的向东南方向敞开的不封闭长条形区域。该区域内的砂岩孔隙度平均值均大于17.2%，属孔隙度较小区。蓝田灞河组热储渗透率平均值一般为13.8—615.7md，最高4174.9md，该热储层为低渗透热储层。由图2可以看出：以渭河北岸断裂为界，断裂以北形成以张裕酒庄井为渗透率最高点向西南方向逐渐减小的扇形区，另外，在WR7井处形成一个高值区，渗透率平均值达到4174.9md的最高值；断裂以南形成以肿瘤医院井为渗透率最高点向西逐渐减小的扇形区和以金1井为渗透率最高点向南逐渐减小的扇形区。整体变化趋势均为东部高西部低。

1.3张家坡组热储特征

目前，咸阳市区已有6眼地热井主采该热储层热水，张家坡组地层厚度一般在436.0—1225.8m之间，主要为河湖相沉积，岩性主要为浅灰绿色、浅褐色—灰绿色、浅灰—棕黄色细砂岩，底部可见薄层含砾砂岩。张家坡组砂岩厚度一般在25.8—417.6m，砂岩厚度占地层厚度的4.5—49.3%。经过对测井资料分析可知：以渭河北岸断裂为界，北部呈现越靠近渭河北岸断裂，砂地比越大的趋势，南部亦呈现越靠近渭河北岸断裂，砂地比越大的趋势，在秦都1、2、3号、二○二所处分别达到51.6%、49.3%、47.3%、31.0%。

张家坡组砂岩孔隙度平均值一般为14.22—53.42%，以渭河北岸断裂为界，断裂以北呈现朝向断裂方向砂岩孔隙度整体变大的趋势，但在WR7井处形成一个高值区，孔隙度达到53.42%；渭河北岸断裂以南呈现向东北方向逐渐变大的趋势，断裂带附近的砂岩孔隙度整体较南部大。渗透率平均值一般为36.1—233.15md。该热储层的富水性与渗透性相对较差。

总之，咸阳市区地下各热储层孔隙度与渗透率基本上呈正相关关系，其中，蓝田灞河组热储层砂地比、孔隙度、渗透率等整体较高陵群和张家坡组热储层高。区内各热储层砂地比、砂岩孔隙度、渗透率变化趋势呈现向断裂带和东北方向增大。各热储层砂地比、孔隙度、渗透率较大的区域，其砂体连通性较好，有利于地热水回灌。

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