融汇国际温泉城地热水井井位论证931199578

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目 录

前 言........................................................................................ 3 1.区域地质概况 ........................................................................... 4 1.1工区位置 ........................................................................................ 4 1.2区域构造位置 ................................................................................ 4 1.3前人勘探成果 ................................................................................ 5 1.4勘探开发现状 ................................................................................ 5 1.5自然地理及环境 ............................................................................ 5 2.热储藏地质特征 .......................................................................... 9 2.1 区域地层 ....................................................................................... 9 2.2构造 .............................................................................................. 10 2.3热储层特征 .................................................................................. 10 2.4 热储藏特征 ................................................................................. 12 3.井位拟定 ................................................................................... 16 3.1钻探目的及布井依据 .................................................................. 16 3.2井位数据 ...................................................................................... 16 3.3井位坐标以及靶区位置 .............................................................. 17 3.4钻前施工要求 .............................................................................. 18 4.钻井成果预测与风险评价 .......................................................... 18 4.1 成果预测 ..................................................................................... 18 4.2环境影响预测 .............................................................................. 19 4.3地质环境影响预测 ...................................................................... 19

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5.地热水勘探开发经济指标分析 ................................................ 20 5.1地热水勘探开发的风险分析 ...................................................... 20 5.2地热水勘探开发经济效益评价.................................................. 20 5.3地热水勘探开发健康、安全与环境分析 ................................. 20 6.结论与建议 ............................................................................ 22 6.1结论 .............................................................................................. 22 6.2建议 .............................................................................................. 22

附图:

1、观音峡背斜及邻区构造纲要图

2、重庆市沙坪坝区梨树湾地热地质图 1/25000

3、重庆市沙坪坝区梨树湾地热水勘查地层综合柱状示意图

附件:

1、地质勘查单位资格证书

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前 言

重庆融汇投资有限公司在重庆市沙坪坝区覃家岗镇梨树湾兴建重庆市重点建设项目——“五方十泉”之中泉沙坪坝梨树湾国际温泉城。2003年该片区钻温泉井1口以供该项目使用。由于温泉井井口及管内井身结构原因,该井已不能满足温泉城的设计规模。随工程建设进度加快,融汇公司拟在原温泉城井附近重新钻探温泉井1口以供项目使用。为此,该公司于2008年5月委托重庆市长江地质工程研究院进行井位论证,并勘定以供钻探。

我院承接该项目后,即成立了覃家岗镇梨树湾融汇国际温泉城地热水井(DR1井)井位论证小组,收集并整理了本区的已钻井资料、地球物理测井资料、水文地质资料、地球物理勘探资料;开展了野外地质调查、测绘、填图,弄清了工区内地质构造特征、水文地质特征及地热水的补、迳、排条件;根据勘探目的并结合工区的地面条件,确定了勘探井位。按合同要求,至2008年8月8日全部完成此项目,提交井位论证报告。

在充分运用前人资料基础上,本次井位论证获得如下成果:

①充分收集了前人的研究成果,并结合已钻井资料,进一步核实了论证区内构造形态、水文地质特征;

②对观音峡背斜中段东翼嘉陵江热储层岩电特征、物性特征、储层的空间类型进行了综合分析,嘉四、二段为区域性热储层,其岩性以溶孔云岩为主,缝洞较为发育;

③对嘉陵江热储藏特征进行了分析, 工区的地热水水质好,属低温地热资源中的温热水类型,其物理、化学指标达到或超过国家相关标准;工区地热水补给充足,迳流甬道畅通,主要热储层为嘉二段,主要发育于靠近构造核部碳酸盐岩出露区;

④根据钻探目的并结合地面条件,拟定了1口钻探井位,并对钻井成果进行了预测,对钻井风险性进行了简要评价。

完成的具体实物工作量如下:

①水文地质调查、地质测绘、填图110.0 km2,获得1:2.5万重庆市沙坪坝区梨树湾地热地质图(附图1);

②结合野外地质调查资料,编制1:2.5万重庆市沙坪坝区梨树湾地质剖面图A—A′

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(附图2);

③根据已有资料及野外地质调查,编制地层综合柱状示意图一幅(附图3); ④编制《重庆市沙坪坝区覃家岗镇融汇国际温泉城地热水井井位论证报告》。 本次勘查执行《地热资源勘查规范》(GB 11615-89)。

1.区域地质概况

1.1工区位置

拟定梨树湾温泉城地热水井(DR1井)构造上位于四川盆地川东高陡褶皱带华蓥山褶皱群观音峡背斜构造中段东翼,地理位置位于重庆市区沙坪坝区属覃家岗镇梨树湾村窑湾组。

工区拐点坐标如下(表1):

表1 工区拐点坐标表

拐点编号 N1 N2 N3 N4 坐 标 X 3266000.0 3277875.0 3277875.0 3266000.0 Y 18634000.0 18634000.0 18644000.0 18644000.0 备 注 (北京坐标系 、六度带坐标) 1.2区域构造位置

观音峡背斜主要分布在长江以北,中段为一向西凸起的背斜,轴部出露飞仙关组,沿走向出露长度在103km以上,轴线呈N10°E ~20°E延伸。在观音峡背斜西隔北碚向斜与温塘峡背斜相望,东侧中北段隔悦来场向斜为龙王洞背斜,中南段隔金鳌寺向斜为南温泉背斜,仅南端倾末于江津区境内。工区在区域构造上位于位于重庆台坳——重庆陷褶束——华蓥山褶束——观音峡背斜中段东翼(插图1)。

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插图1 观音峡背斜区域位置图

1.3前人勘探成果

观音峡背斜在地热勘察方面研究程度较高,到目前已进行了多口温泉井的可行性论证、钻探及地热水资源详查评价工作(详见1.4所述),其中2004年3月重庆南江地热资源勘探开发研究设计院编写的《重庆市沙坪坝区梨树湾地热水资源勘察评价报告》的工区与本次工区基本一致。 1.4勘探开发现状

目前观音峡背斜已有多口温泉井,其中东翼有小南海南海风情温泉、九龙坡华岩寺温泉、梨树湾温泉1井、井口镇打虎峡温泉、水天花园温泉、三溪口温泉等;西翼有石板温泉、天赐温泉等。另外还有石油单位打的沙28井也产地热水。热储均位于嘉陵江组,除打虎峡温泉水温34℃(因埋深较浅)外,其余各井水温均高于50℃,而且沙28井水温达75℃;水量除打虎峡温泉水量400 m3/ d,沙28井水量380 m3/d(埋深3143m)外,其余各井水量均在1000 m3/ d以上。 1.5自然地理及环境 1.5.1交通条件

工区位于重庆市沙坪坝区覃家岗镇梨树湾村窑湾组,在沙坪坝梨树湾工业园区内。工区离主城区约2km,襄渝铁路、渝遂高速公路、天杨公路、沿山公路纵横交错,交通十分便捷(插图2)。

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交 通 位 置 图比例尺1:66万华安煤矿澄江镇八塘镇五龙七塘镇北温泉镇旧县镇岚峰蒲吕镇依凤106°30′天府镇铁华阳镇三圣镇复兴镇石鞋镇高 北碚区合龙凤桥镇施家梁镇蔡家岗镇渝井口木耳镇水土镇王家镇歇马镇大路镇尖山792六塘镇回龙坝镇路回龙坝站渝北区邻悦来镇礼嘉镇鸳鸯镇沙坪镇保家镇河边镇蒲元镇凤凰镇青木关镇土主镇董家溪镇中梁镇渝石坪镇福禄镇壁山壁城镇大兴镇狮子镇29°30′丹凤镇青杠镇渝来凤镇工重庆市鸡冠石镇西永镇沙坪坝区江北区虎溪镇区西永站渝中区峡口镇曾家镇歌乐山镇黔南山镇位重庆站梨树湾站南岸区含谷镇置石桥金凤镇速土桥站九龙坡区黄桶长生桥镇垭镇白市驿镇八桥镇白市驿站大渡口区高 高 华岩镇走马镇双福镇石板镇跳蹬镇建胜镇106°30′花溪镇南泉镇速忠兴鹿角惠民镇陈家桥镇大竹林镇渝29°30′

插图2 工作区交通位置图

1.5.2地形地貌

区内地貌归属于川东平川岭谷低山丘陵区,呈丘陵、台地和低山组合的地貌结构。地势西高东低,西部标高一般在500~570m左右,东部标高一般在200~250m左右。拟定井位西北处两公里左右有一低缓丘陵,标高为265m,主要为侏罗系地层泥岩夹杂砂岩。井场地势较平缓,地面海拔263m(插图3)。

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1.5.3气象水文

工区属中亚热带湿润季风性湿润气候区,夏日炎热(极端最高气温可达43。),降水量充沛;春秋两季延续时间短,秋季多绵雨;冬季无严寒且降水量稀少,降雪。

据重庆市气象站多年降水量观测数据统计,多年平均降水量1082.9mm,降水量最多月份是每年5~9月,占全年降水总量的68.6%,属丰水期;降水量最少月份是12月和次年的1~3月,四个月累计降水量仅占全年降水量总量10.4%,属于枯水期;其余4月,10~11月降水量介于丰,枯水期之间,属平水期(插图4)。

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气温C(°)403020100观测项目相对降水湿度量(%)(mm)100200相对湿度7550250月份150降水量100500123456789101112气温插图4梨树湾气象要素图

1.5.4河流水系

工区位于嘉陵江西侧向斜边缘地带,属嘉陵江水系,枯水期江面最低标高172m,,最高洪水位标高207m,平水期水位标高多在179~184m间,常年洪水位标高在194m左右。

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2.热储藏地质特征

2.1 区域地层

区内主要由三叠系海相,海陆交互相盐酸岩为主以及部分碎屑岩地层,岩性较稳定。次为侏罗系中,下统沙溪庙至珍珠冲组陆相湖泊相沉积地层。根据各层岩性,由新到老叙述如下: 2.1.1 侏罗系:

分布在背斜两翼及向斜中,由新到老分为两个统,下统主要分布于背斜翼部,中统多在向斜中出露。

①沙溪庙组(J2s):岩性以紫红色泥岩为主,夹有多层长石石英砂岩,分为上下两段。总厚度大于1180m。

上段(J2s2):岩性以泥岩为主,夹长石石英砂岩,底为“嘉祥寨砂岩,厚度大于975m。 下段(J2s1):岩性以紫红色泥岩为主,夹长石石英砂岩,底部为“关口”砂岩,顶部为“叶肢介”页岩,后约205m。

②新田沟组(J2x):为黑色页岩、暗紫色泥岩夹灰绿色长石石英细砂岩、粉砂岩。底为灰绿色细砂岩与自流井组紫红色泥岩分界。厚度175m。

③自流井组(J1zl):厚约275m,按岩性组合特征可分为大安寨段(J1zldn)、马鞍山段(J1zldn)、东岳庙段(J1zld)3段,厚度300m。大安寨段(J1zldn):为紫红色(局部含钙质)泥岩,夹灰色、灰褐色中厚层状灰岩(在灰岩之间夹黑色页岩)2~3层(单层厚0.5~2.5m)及细粒砂岩。马鞍山段(J1zldn):以紫红色(局部含钙质)泥岩为主,夹灰绿色细砂岩。东岳庙段(J1zld):为黑色页岩夹灰色、灰褐色介壳灰岩(厚0.5~2m)。

④珍珠冲组(J1z):后约153m。为紫红色,紫灰色,灰绿色等杂色泥岩,页岩夹长石石英砂岩,其中见一层灰白色石英岩,坚硬,性脆。底部为紫褐色,灰褐色,灰黑色页岩,炭质页岩,粘土岩以及赤铁矿。 2.1.2 三叠系:

分布在背斜核部以及其附近,由新到老分为上,中,下统。

①须家河组(T3xj):按岩性可分为六段。须一,三(其中第三段以粉砂岩夹砂质页岩),须五段为页岩,炭质页岩夹薄煤层和煤线,但厚度较小,总厚约80m。须二、四、六段为长石石英砂岩夹粉,细砂岩。总厚约295m。

②雷口坡组(T2l):为浅灰色,黄色,灰白色中厚层白云岩,白云质灰岩,夹有薄层

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灰岩以及膏盐角砾岩(深部为膏盐层),底部有一层较稳定的灰绿色粘土岩(通称“绿豆岩”),厚约15m。

③嘉陵江组(T1j):以深灰色灰岩,白云岩,白云质灰岩为主,夹膏盐角砾岩(深部为膏盐层),总厚515m。 按岩性可划分为四段:

嘉四段(T1j4):以灰色、深灰、黄灰、灰白色中层状白云岩、白云质灰岩、灰质白云岩为主,间夹薄层灰岩以及膏溶角砾岩(深部为膏盐层),厚约80m。

嘉三段(T1j3):以灰色、黄灰色中厚层状灰岩、生物碎屑灰岩为主,间夹薄层白云岩、白云质灰岩,厚约120m。

嘉二段(T1j2):以灰色、黄灰色白云岩、白云质灰岩、灰质白云岩夹薄层灰岩以及膏溶角砾岩(深部为膏盐层),厚约90m。

嘉一段(T1j1):以深灰色薄层状灰岩间夹生物碎屑灰岩,厚约225m。 ④飞仙关组(T1f):由泥岩,泥质灰岩,灰岩组成,总厚525m。 2.2构造

观音峡背斜轴部岩层倾角平缓,一般在4~15°;西翼倾角较陡,一般在68~80°;东翼倾角较缓,一般在40~54°左右。轴部地层构造内最老出露飞仙关组,大部分为嘉陵江组,两翼为雷口坡组至新田沟组。紧靠背斜轴的东翼,各有一紧密相连的次级向、背斜发育。(附图一)

断层在区内主要分布于背斜近轴部地段,影响(或破坏)地层主要是三叠系嘉陵江组以及下伏地层,断层为逆断层,性质以压扭性为主,规模一般不大。分布广泛的向斜以侏罗系红色地层为主,岩层倾角平缓,未见断裂现象。 2.3热储层特征 2.3.1岩性及电性特征

根据区域水文地质条件,本区含水层主要为下三叠统嘉陵江组,根据以往水文地质勘察可知,嘉四段、嘉二段为热储层位,其中嘉二段为主要热储层位。 2.3.1.1嘉四(T1j4)

嘉四段分为四个亚段,其中T1j44与T1j42夹有石膏层。T1j41与T1j43主要以白云岩为主,夹少量灰岩。电性T1j44,自然伽玛10~15API;区域双侧向1000~10000Ω·m,T1j43自然伽玛20-30API,区域双侧向1000Ω·m以上。T1j42自然伽玛0~15API;区域双侧向

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800~10000Ω·m。T1j41自然伽玛30~45API,区域双侧向一般10000~20000Ω·m。 2.3.1.2嘉二(T1j2)

嘉陵江组二段岩性主要为浅褐灰色白云岩,灰质白云岩与角砾状灰岩不等厚互层。电性T1j23自然伽玛10API-30API左右。区域双侧向1000~10000Ω·m。T1j22自然伽玛上部10~30API,下部大于30API。T1j21自然伽玛5~30API。 2.3.2 储集空间类型及特征

根据观音峡背斜东翼RK1实钻资料,以及《重庆市沙坪坝区梨树湾地热水评价报告》,对储集空间类型以及特征有以下认识。 2.3.2.1岩石矿物学特征

区内主要储集空间嘉二段岩石结构较粗,质纯,整个层段都普遍含有较多的方解石脉、白云石脉及颗粒状细晶粒,含量一般在2~3%之间,最大可达5%左右,方解石脉或云石脉宽多在0.5~1.0mm、1~1.5mm之间,大者可见5~3mm,少许方解石晶体为12×10mm大小,透明~半透明状,局部具清晰的解理现象,部分晶粒边缘被水质浸染呈黄褐色。 2.3.2.2储集空间类型

工区三叠系嘉陵江组储层的储集空间类型主要有粒间孔、粒间溶孔、晶间溶孔及裂缝(或溶缝)等几类,即:

① 粒间孔、粒间溶孔:为碳酸盐岩颗粒之间经胶结以后残余的粒间孔隙,经晚期溶蚀作用溶蚀了部分胶结物形成粒间溶蚀孔隙,或沿裂缝、缝合线无选择性溶蚀形成粒间溶孔,有时沿裂缝或缝合线形成串珠状溶洞。

②晶间溶孔:为碳酸盐岩颗粒矿物晶体之间的孔隙,主要分布在由白云化作用形成的细晶白云岩内,若遇淡水的选择性溶蚀则形成晶间溶蚀孔。

③裂缝及溶缝:工区地区嘉陵江储层都有不同程度地发育,它是受非组构控制成线状分布的空间,它一方面可提高储层渗透能力,另一方面沿裂缝溶蚀可新增加孔隙。主要是指未充填或半充填的裂缝以及沿裂缝、缝合线溶蚀而成的溶蚀缝。

工作区内嘉二段岩石主要为粉晶~粗粉晶灰岩、云岩,以灰岩为主。岩石具明显的溶孔、溶洞以及较多的裂缝或微裂缝。岩石较破碎、疏松,结构粗糙,孔隙及裂缝极为发育,部分岩石可见沿裂缝或缝合线形溶孔或溶洞。

综上所述,工区嘉陵江组储层储集类型属裂缝~孔洞型。

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2.3.2.3物性特征

侏罗系沙溪庙组为陆相河流碎屑岩沉积,以砂泥岩略等层互层为特征,论证区内地表出露下沙溪庙组,拟定热储层埋藏深度大。为便于对比分析,这里将论证区热储层物性分析简述如下:

本区热储层由嘉陵江四段和嘉陵江二段白云岩、白云质灰岩所组成。溶孔大小在0.5×0.2mm及2×1.5mm不等,局部密集似蜂窝状。裂隙、岩溶普遍发育,裂缝多为水平状分布(顺水平层理方向),裂缝大小在1.0×0.2mm、1.5×0.5~1.0mm左右,大者可见3.5×(2~2.5)mm。嘉陵江二段岩石密度小,裂隙溶孔发育。 2.4 热储藏特征 2.4.1流体性质 2.4.1.1水的物理性质

根据RK1井地热水分析资料知:地热水清澈透明,色度5~7度,浊度小于等于2度;地热水具轻微臭鸡蛋味, 水温53.5~54℃;水的总α含量0.550~1.109Bq/l,总β含量0.144~0.500Bq/l,属低温地热资源中的温热水类型。 2.4.1.2水的化学性质

RK1井地热水的化学类型属于硫酸-钙(SO4—Ca)型。水的pH值在7.03~7.06之间,总硬度在1992~2063mg/L之间。该构造区内地热水中总计有二项指标(氟、锶)达到医疗热矿水命名浓度标准,另有两项指标(偏硼酸、偏硅酸)达到或接近矿水浓度标准,命名为含偏硅酸、偏硼酸的氟、锶医疗低温温热矿水(表3)。

经该构造区内地热水资料计算:可溶性总固体以及K+,Ca2+ Na+,HCO3-,SO42-,Cl-等七项主要离子(除Cl-)以外的变化范围,在3.02%~18.67%之间,变化幅度较小,低于《饮用天然矿泉水规范》对水质稳定性20%的限量要求(表2)。

表2 水中主要离子(组份)含量变化统计表

主要离子 总固体 20.00?16.75 18.48K+ Na+ Ca2+ Mg2+ HCO3- SO42- Cl- 最高?最低 平均值(%) 23.50?20.00 21.7523.50?20.00 21.75615.43?597.11 606.273.02 127.66?116.68 122.178.99 1827.28?1762.60 1794.949.66 23.50?20.00 21.7511.55?7.60 9.628.38 18.67 16.09 3.60 40.12

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表3 医疗矿泉水水质标准与水中实际含量

标准与检测日期 有医疗 价 检测项目 值的浓度 二氧化碳 总硫化氢 氟 溴 碘 锶 铁 锂 钡 锰 偏硼酸 偏硅酸 偏砷酸 偏磷酸 总矿化度 镭(g/L) 氡(Bq/L) 水温(℃) 250 1 1 5 1 10 10 1 5 1 1.2 25 1 5 10-11 37 国家标准(GB/T13727-92) 水 中 实 际 含 量 外部检测 矿泉命名 矿泉水 命名 矿水 浓度 250 1 2 5 1 10 10 1 5 1 5 25 1 5 10-11 47.14 命名矿 枯水期 平水期 丰水期 水浓度 1000 13.850 2 0.710 2 3.000 25 0.150 5 <0.02 10 14.504 10 1.160 5 0.260 5 <0.04 50 1.980 50 38.84 1 2665.000 >10-11 0.703×10129.50 52.57 54 ≥34 17.760 33.380 10.49 0.230 0.490 3.550 3.700 3.60 氟水 0.08 0.0080 0.080 0.01 <0.02 <0.02 8.224 11.075 14.29 锶水 0.740 1.62 0.66 0.270 0.205 0.32 0.02 0.04 <0.04 <0.01 1.700 1.270 1.72 含偏硼酸水 39.460 36.40 40.06 含偏硅酸水 0.03 0.003 2898.000 2896.00 2831.13 低渗水 0.784×10.703× 41.92 42.22 54 53.5 54 温热水 注:除已注明计量单位外,其他各项目计量单位均是mg/L

2.4.2地热水分布

2.4.2.1地热水的补给、迳流、排泄

大气降水经背斜核部附近碳酸盐岩风化形成的高位岩溶洼地及岩溶槽谷地貌组成的出露区顺层渗入地下,向深部泾流,补给深部储水构造。其径流通道主要是背斜形成过程中嘉陵江组碳酸岩层等海相地层形成的脆性岩石,在区域应力作用下产生褶皱过程中形成的构造裂隙,这些构造裂隙在后期又受到各种内、外应力地质作用的改造,有利于浅层水向深层的运动和交替。同时,由于嘉陵江组中含有以石膏为主的易溶性岩石,在水交替过程中逐渐溶解,一方面扩大了深部的储水空间,构成了深部的储水构造,另一方面又扩大了深部储水构造和浅层潜水带的水利联系。由于热储层与盖层和底板的岩性及含水性的差异,形成了自流盆地,当在构造条件适宜,如裂隙的发育产生了导水通道,深部地下水就以泉的形式排泄于地表,如沙29号泉点。

研究表明,地热水主要由降水补给,经深部循环接受地热增温加热而成。高位岩溶

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槽谷接受大气降水补给形成浅层地下水后,其中一部份地下水在构造、区域动水压力作用下向地层深部下渗而补给了热储构造带,该带一般位于背斜两翼距背斜轴部约2~3km的地下1800~2500m间,并在江河等切割热储层的部位以泉或泉群的形式排泄地表,形成温泉。 2.4.2.2储层横纵向变化

横向上,储层在观音峡背斜东翼排列有小南海南海风情温泉、九龙坡华岩寺温泉、梨树湾温泉1井、井口镇打虎峡温泉、水天花园温泉、三溪口温泉和石油单位钻探的沙28井。观音峡背斜东翼热储均位于嘉陵江组,热储埋深在2000m左右,水温均在38℃以上,特别是沙28井因钻至嘉陵江组下盘,其水温高达75℃,且为封闭性水。从构造东翼钻探的温泉井资料分析认为,嘉陵江储层主要发育于靠近构造核部碳酸盐岩出露区的两翼。

纵向上,按观音峡背斜东翼RK1井实钻井资料:进入嘉四段(T1j4)时,地层涌水明显,涌水量一般在9.60~16.80m3/d,水温为38℃;进入嘉三段(T1j3)时,水量为10.35~26.50 m3/d水温38℃(无明显变化);揭开嘉二段(T1j2)后,涌水量408.00 m3/d,水温45.5℃;井深1570m,涌水量547.00 m3/d、水温48℃,井深1580m涌水量达1728~1929.60m3/d,水温增至53.5 ℃,以后涌水量继续增大,最大时估计3000 m3/d。资料表明,嘉四段水量小且水温低;嘉三段为致密灰岩,孔洞不发育,为低孔低渗储层;嘉二段为区域性储层,孔隙发育,加之裂缝发育,为地热水赋存提供了空间、为地热水的迳流提供了通道,故水量大、水温高。因此,工区的主要热储层为嘉二段。 图示如下(插图5):

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插图5 观音峡构造RK1井柱状剖面图

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3.井位拟定

3.1钻探目的及布井依据 3.1.1 钻探目的

在避免因深层地热水开采过度而引发地质环境问题的前提下,合理开发利用地热水资源,以保证国际温泉城的正常营业。 3.1.2布井依据

①《重庆市沙坪坝区梨树湾地热水资源可行性论证报告》 ②《重庆市沙坪坝区梨树湾地热水资源勘察评价报告》

③《重庆市沙坪坝区梨树湾地热水资源勘察温泉1井(RK1)完井地质总结报告》 3.1.3布井原则

①拟钻探成功探明的地热水温度较高、水量较大。

②拟定井位属构造应力集中区,储层分布稳定,风险较小。

③拟定井位附近地面工程建设相对较为简单,与在建国际温泉城相对较近;选择井位在靠山、近水、地形坡度相对较缓、耕地和居民点较少、无污染源的地段,以减少环境污染和施工带来的各种安全生产事故。 3.1.4井位选定依据

①拟订井位在国际温泉城规划区范围内,而且也在地热矿权划定范围内,根据前人资料及本次论证可知工区内水文地质条件良好、热储层稳定。

②拟钻DR1井场地为融汇国际温泉城规划区范围附近的绿化土地,具有开发利用价值,而且温泉井及井口装置将设于地面以下,不影响井口位置的绿化。 ③根据储层纵横向分析对比,工区内热储层相对稳定。 3.2井位数据

井 号:融汇国际温泉城地热水井(DR1) 井 别:地热水勘探井 构造位置:观音峡背斜东翼

地理位置:重庆市沙坪坝区覃家岗镇梨树湾村窑湾组。 井口坐标:纵(X) 3270173,横(Y) 18639125。

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地面高程:263m。 目的层: 嘉二段 论证垂深:1720m。

水平位移:水平位移控制在200m以内,方位不限。

井口出露地层及产状:沙溪庙组下段;井口地层产状:84°∠44°。 地面建设:大庆130型钻机井场一座;水电施工100m。 3.3井位坐标以及靶区位置

经过地热水资源勘查可行性论证研究、结合现场踏勘,选定了钻探井位1个,即融汇国际温泉城地热水井(DR1)。

根据拟定井位附近地质情况,井位坐标以及其他数据如下(表4、5):

表4 基 本 数 据 表

井 号 地理位置 构造位置 井口坐标 井口经纬度 设计井深(m) 开孔层位 钻探目的 完钻层位 完钻原则 完井方法 融汇国际温泉城地热水井 重庆市沙坪坝区梨树湾村窑湾组 观音峡背斜中段东翼 纵(X) 东 经 1720m 沙溪庙组下段 嘉二段 嘉一 进入嘉一段75m完钻 裸眼完井

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井 型 直井 3270173 106°26′07″ 目的层 嘉二段 横(Y) 北 纬 18639125 29°32′28″ 263 84°∠44° 地面海拔(m) 井口地层产状 表5 地 层 分 层 数 据 表

层 位 下沙溪庙 新田沟 自流井组 珍珠冲组 须家河组 雷口坡 嘉四~三段 嘉二段 嘉一段 井深 (m) 133 385 600 860 1300 1345 1550 1640 1720(未完) 主要岩性描述 泥岩夹砂岩 页岩夹砂岩 泥岩夹砂岩、石灰岩 泥岩夹砂岩 砂岩、页岩、煤 泥质灰岩、泥云岩互层 石膏夹白云岩、石灰岩 石膏、白云岩、石灰岩 大套石灰岩 故障提示 防垮、防漏 防垮、防漏 防垮、防漏 防垮、防漏 防漏、防磨 防漏、防磨 防膏盐污染、防涌水、防漏 防漏、防涌水、防膏盐污染 防漏、防涌水 3.4钻前施工要求

①拟订井场位于襄渝铁路、渝遂高速公路之间,距融汇国际温泉城约150m,而自修公路200m以满足钻机及配套设施运输;

②需新修井场一座,以满足大庆130型钻机(或同类机型)的安装;水电施工220m。 ③拟订井场内有电线、电缆等设施需拆除或改道;

④拟订井场100m范围内人居较为稀疏,应协调人居搬出井口300m外,以确保施工安全和人身安全。

4.钻井成果预测与风险评价

4.1 成果预测 3.2.1水量预测

拟定井位地腹嘉陵江组热储层属裂缝~孔洞型型,裂缝较发育,预计产水量在6000 m3/d以上。 3.2.2温度预测

拟定井位嘉二段热储层埋深约1550m,地温梯度2.1℃/100m,计算嘉二段热储层井下温度58℃。由于地热水由地下上返至井口过程中存在热量损失,通过类比,预计井口温度在50℃以上。 3.2.3水质预测

根据水化学特征分析,观音峡背斜嘉陵江组地热水为富含锂、锶、氟、氡、偏硼酸、偏硅酸等多种矿物质的地热水,对人体有一定的医疗、保健作用;预测可命名为含偏硅

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酸、偏硼酸的氟、锶医疗低温温热矿水。 3.2.4水头预测

观音峡背斜东翼碳酸盐岩槽谷区的切割深度坡降大,由轴部至东翼槽谷海拔由620m降为240m。拟定的DR1井井口地面海拔为263m,对应的槽谷海拔380m,相对高差117m,故井口能够自流,对地热水的低成本开采也较为理想。 4.2环境影响预测

4.2.1钻井施工对环境污染的预测

地热水钻探施工过程中将有废液、废渣产生。组织施工现场修有污水处理池及废渣填埋坑,生产废水将进行处理达标排放,废渣将全部填埋,数量小、污染小,同时钻井施工中有短期噪声污染,由于井场300m范围内人烟稀少,噪声影响较小。 4.2.2地热水开发对水环境影响预测 ①对浅层水的影响预测

地热水是深层地下水,钻井施工中将用套管对浅层地下水进行封隔、在施工质量保证的前提下,地热水的勘探、开发对水井周边浅层地下水没有影响。科学、合理的开采,对水源地也不会造成影响。 ②开发排污对地表水的影响预测

地热水是可再生的液体清洁矿产资源,地热水的开采对地质环境影响很小,对生态环境的影响也很小,但地热水中含有多种矿物质,使用后应适当处理后才能排放,或采取回注处理。

4.2.3对周边地热水井的影响预测

目前,梨树湾附近只有一口地热水井RK1,由于井身结构限制该井已经停止使用,因此不存在对现有地热水井的影响。 4.2.4井位对周边绿化的影响

温泉井及井口装置将设于地面以下,不影响井口位置的绿化。 4.3地质环境影响预测

经现场踏勘,选定井位井口200m范围内地形较为平坦,相对高差在30m以内,地表土层较薄,无各类地质灾害,也不会诱发地质灾害,适合工程建设。

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5.地热水勘探开发经济指标分析

5.1地热水勘探开发的风险分析

地热水勘探开发是以地层为工作对象,以人力、物力、财力为条件,综合运用各种科学技术手段,以最小的投资费用,获得尽可能多的地热水资源而进行的一系列工作,其过程分为勘探和开发两阶段。这里,仅就地热水勘探阶段风险做简单分析,采用发现地热水的估计概率法。

按照地热水赋存条件,地热水成功勘探一是要有热储构造存在,二是要有渗流条件,三是要有热储层,四是井位拟定位置目的层要有地热水发育。因此,单井地热水出现的概率=热储构造概率*渗流条件概率*热储层概率*拟定位置地热水发育概率。

通过对该地区地热水勘探可行性论证,对各参数进行取值:热储构造概率1.0,渗流条件概率1.0,热储层概率0.8,拟定位置地热水发育概率0.9,计算钻探融汇国际温泉城地热水井地热水出现的概率为0.72。

地热水井(DR1)位于构造有利部位,预测该井在嘉陵江组嘉四段、嘉二段钻遇地热储集层,可望获得6000m3/d以上水产量,水温可望大于50℃。

当然,由地腹断裂的展布是依据地面断层、观音峡背斜周边温泉井钻探资料来进行推判的,因此,勘探风险仍然是存在的。 5.2地热水勘探开发经济效益评价

项目投资人重庆融汇投资有限公司是一个具有经济实力较雄厚、从事地产、温泉开发、化工等为主的股份制经济实体。从经济指标看,该公司具有投资地热勘探和抗风险的能力,也同时具有投资开发的经济实力。

拟定温泉井位于沙坪坝境内梨树湾工业园,距沙区中心约3.5公里,该地区经济发达,交通十分便利,随着沙区和梨树湾工业园的飞速发展,该地区将凝聚旺盛的人气,并配套温泉酒店开发,具有较强的针对性,其开发前景十分可观,具有广阔的市场前景和较好的经济效益。

5.3地热水勘探开发健康、安全与环境分析

由于地热水特殊的物理、化学性质,开发过程中始终存在不同程度的安全隐患,在经济效益分析中提出健康、安全与环境评价,目的在于让投资者明白建立HSE管理体系的重要性,在保证投资者利益的同时也保证从业服务人员、游客的健康、安全,以及地热资源和生态环境的保护。因此,项目投资人必须实行“四全”管理原则,即实行“全

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员、全过程、全方位、全天候”管理。根据国家相关法律法规建立相应的安全管理制度,如安全生产责任制、安全生产教育、培训制度、安全生产检查制度、事故及隐患报告制度等,这些制度的建立与实施,对地热水开发投资人获取经济与社会效益有着十分重要的作用。

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6.结论与建议

6.1结论

1、通过大量野外地质工作及对目前掌握的资料的分析研究,分析认为嘉陵江组热矿水资源较为丰富,拟钻井位于勘探相对有利区。

2、认证区热储层为嘉四段和嘉二段,梨树湾温泉1井钻探证实主要热储层为嘉二段,为裂缝—也孔隙型,连通性好,纵横向分布稳定,勘探风险小。

3、 论证区补、迳、排条件好,拟钻井钻探主要目的层为嘉二段,预计水量≥6000米3/日,水温50℃左右,井口可自流;水质可达到医疗矿泉水的标准。 6.2建议

1、 拟钻井位于观音峡背斜中段东翼,构造陡,地层倾角大,可能存在隐伏断层,在钻井施工中应加强岩屑观察与识别,准确判断地层;

2、在钻井中因地层倾角较大易斜,应严格控制井身质量,确保中靶;在施工中还应加强钻井液处理,以防止出水、井壁坍塌等;

3、须家河及以上地层固井质量必须达到良好;

4、在钻井施工过程中,要加强环境、安全保障措施,确保安全生产。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/gve3.html

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