雄縣地?zé)崽锸聚櫾囼?yàn)的解釋及分析

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1、2O112011第6卷第2期分析研究Vo1．6NO．2雄縣地?zé)崽锸聚櫾囼?yàn)的解釋及分析龐菊梅，王樹(shù)芳，孫彩霞，高小榮，劉久榮。(1．首都師范大學(xué)，北京100048；2．北京市水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，北京100195；3．陜西綠源地?zé)崮茉撮_(kāi)發(fā)有限公司，成陽(yáng)712000．；4．中國(guó)石化集團(tuán)新星石油公司，北京100083)摘要：雄縣地?zé)崽镌?009-2010年地?zé)峄毓嗥陂g開(kāi)展了示蹤試驗(yàn)。示蹤試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有從生產(chǎn)井和觀測(cè)井群所取水樣中檢測(cè)到示蹤劑，但是基于生產(chǎn)井和回灌井之間流動(dòng)通道的若干假設(shè)，對(duì)示蹤劑回收的濃度及峰值的出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)，對(duì)通道的流體流速進(jìn)行

2、了估計(jì)。并且運(yùn)用水平裂隙介質(zhì)模型對(duì)由于長(zhǎng)期地?zé)岵膳菜毓嗫赡芤鸬臒醿?chǔ)冷卻進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為回灌井和生產(chǎn)井的合理井間距的選擇，提供一定的依據(jù)。關(guān)鍵字：地?zé)峄毓啵皇聚櫾囼?yàn)；熱儲(chǔ)冷卻；模擬預(yù)測(cè)中圖分類(lèi)號(hào)：TK521文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-1903(2011)02-0012-060概述凸起和凹陷的分布呈批蓋式沉積，第四系松散層和新近系砂巖、礫巖和泥巖近乎水平，古近系砂巖、礫巖地?zé)崮苁且环N清潔的綠色能源?；毓嗍潜ＷC地?zé)岷湍鄮r傾角平緩。下伏地層為白堊系、侏羅系、二疊系、系統(tǒng)可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的有效措施，示蹤試驗(yàn)常與回灌石炭系、奧陶系、寒武系、青白口系、薊縣

3、系和長(zhǎng)城系，試驗(yàn)一起進(jìn)行，用來(lái)研究回灌井與生產(chǎn)井之間的水力以及太古界變質(zhì)巖?。聯(lián)系、可能的導(dǎo)水通道，以及定量化研究地下水系統(tǒng)對(duì)雄縣范圍具有重要影響的斷裂構(gòu)造主要有牛東中的流體流速問(wèn)題。雄縣地區(qū)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用已斷裂、大興斷裂、容城斷裂、牛南斷裂和雄縣西斷裂(圖有三十多年的歷史，本次在回灌試驗(yàn)的同時(shí)實(shí)施了示1)。其中，前四者形成于燕山運(yùn)動(dòng)晚期，在喜馬拉蹤試驗(yàn)。本文對(duì)示蹤試驗(yàn)進(jìn)行分析，對(duì)示蹤劑回收的濃度及峰值的出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行了模擬分析，并且運(yùn)用水平裂隙介質(zhì)模型對(duì)長(zhǎng)期回灌可能引起的熱儲(chǔ)冷卻進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為回灌井和生產(chǎn)井的合理井間距的選擇，提供一定的依據(jù)。1研

4、究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件概況河北省雄縣地?zé)崽镂挥谂ｑ勬?zhèn)地?zé)崽锏奈髂喜?，在華北平原的北部，全區(qū)524km皆賦存地?zé)豳Y源。雄縣區(qū)域地?zé)衢_(kāi)發(fā)主要是新近系砂巖孔隙熱儲(chǔ)和基巖巖溶裂隙熱儲(chǔ)。1．1地質(zhì)條件概況雄縣及其周邊地區(qū)的地層包括新生界第四系、新近系和古近系，古生界奧陶系和寒武系，中上元古界青白口系和薊縣系以及古生界。其中新生界隨牛駝鎮(zhèn)圖1雄縣地區(qū)基巖地質(zhì)圖2O112O11Vo1．6NO．2龐菊梅等：雄縣地?zé)崽锸聚櫾囼?yàn)的解釋及分析第6卷第2期雅運(yùn)動(dòng)早期活動(dòng)加劇，是長(zhǎng)期活動(dòng)性斷裂，根據(jù)區(qū)域雄縣地?zé)崽锎舜问聚櫾囼?yàn)開(kāi)始于2010年1月26日，地質(zhì)資料，推斷NE向斷裂由壓性

5、轉(zhuǎn)變?yōu)閺埿裕琋E向是在回灌試驗(yàn)進(jìn)行了一段時(shí)間之后，熱儲(chǔ)系統(tǒng)達(dá)到一斷層為張性。其它斷裂一般規(guī)模較小，對(duì)第三系的沉個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行的。本次試驗(yàn)中選取的地?zé)岱e不起控制作用Ⅲ。井位于雄縣縣城北部地區(qū)，開(kāi)采利用的熱儲(chǔ)均為薊縣系霧迷山組巖溶裂隙熱儲(chǔ)。示蹤試驗(yàn)期間，選取回灌1．2地?zé)岬刭|(zhì)條件概況井0902周?chē)牧硗?口生產(chǎn)井0901、0801、0704、雄縣地?zé)崽锉徽J(rèn)為是一個(gè)有共同熱源的地質(zhì)綜合0703和0307作為觀測(cè)井進(jìn)行取樣分析，其具體位置體]，關(guān)于地?zé)嵘w層、導(dǎo)水通道和熱儲(chǔ)信息的簡(jiǎn)單概如圖2所示。5個(gè)觀測(cè)井距離回灌井的距離從350m到念模型描述如下：2

6、km。(1)熱儲(chǔ)蓋層雄縣范圍內(nèi)第四紀(jì)地層構(gòu)成了地?zé)嵯到y(tǒng)的良好的蓋層。熱儲(chǔ)蓋層的平均厚度變化在380～470m，巖性主要以粘性土為主，夾有部分砂層，水交替條件比較差。粘土具有較高的孔隙度，但是滲透率非常小(10。。mDarcy)。粘土的熱導(dǎo)率為1．7～2．3W／mK，小于雄縣熱儲(chǔ)的平均熱導(dǎo)率J。因此，熱導(dǎo)性和滲透性的狀況不利于在第四系和更深的地層之間傳導(dǎo)熱能或形成熱對(duì)流，從而第四系為深部的砂巖和白云巖熱儲(chǔ)形成了良好的熱儲(chǔ)蓋層。(2)熱儲(chǔ)圖2示蹤試驗(yàn)井位分布圖雄縣地?zé)崽锓秶鷥?nèi)普遍存在第三系熱儲(chǔ)。其中，在牛駝鎮(zhèn)凸起部分僅存在薊縣系熱儲(chǔ)，其埋藏深度在本次示蹤

7、試驗(yàn)選擇氟苯甲酸作為示蹤劑，總共950m～1050m之間，是雄縣地?zé)嵯到y(tǒng)開(kāi)發(fā)利用的主22kg的氟苯甲酸被一次性注入到回灌井中。示蹤劑的要熱儲(chǔ)層。而在牛駝鎮(zhèn)凸起以東，雖然第三系下伏地檢測(cè)方法是氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)(GCMS)，檢測(cè)的下限濃層為奧陶系和寒武系灰?guī)r，但因埋藏深度大于5000m，度為40ng／L。注入示蹤劑之后，從觀測(cè)井中采集水樣，目前不具備開(kāi)采條件?。檢測(cè)示蹤劑隨時(shí)間的回收濃度。(3)導(dǎo)水通道回灌試驗(yàn)于2010年3月18日結(jié)束，在此期間，雄縣地?zé)嵯到y(tǒng)基巖中的斷裂和次生斷裂構(gòu)成了地沒(méi)有從生產(chǎn)井和觀測(cè)井群中檢測(cè)到示蹤劑。截止到熱水的主要導(dǎo)水通道。2

8、010年7月30日停止取樣時(shí)，在整個(gè)示蹤試驗(yàn)的取樣檢測(cè)分析期間，均沒(méi)有從生產(chǎn)井和觀測(cè)井群中檢測(cè)到2示蹤試驗(yàn)及