商河地热地质情况.docx

地质概况及地热地质条件1、地层自中、新生代以来，受燕山运动和喜马拉雅运动的影响，地壳运动总的趋势是以下降为主，长期接受沉积，沉积了巨厚的新生代地层，厚度达3000多米，其下为中生代地层现将2000m深度范围内的地层由老到新简述如下：(1)古近系沙河街组(Es)据石油钻探和测井解译资料，沙河街组在2000m深度内未揭穿，在2000m深度内主要揭露沙一段，厚度大于300m与下伏沙二段呈整合接触沙一段下部灰色泥岩夹白云岩、油页岩；中部为灰色泥岩夹生物灰岩、碎屑灰岩针孔状灰岩和薄层灰质砂岩；上部灰绿色泥页岩夹砂岩该地层为油气储存2)古近系东营组(Ed)上部为棕红、灰白色含砾砂岩夹灰绿色泥岩；中部为紫红色、灰绿色泥岩与灰白色细砂岩互层；下部为浅灰色砂砾岩、砂岩与灰绿色紫红色泥岩互层与下伏沙河街组呈整合接触据油田勘探资料，东营组热储在商河县境内分布较为广泛，仅在局部地区缺失3)新近系馆陶组(Ng)上部以棕黄、灰色、灰白色细砂岩，棕黄色夹灰色、灰绿色泥岩及灰色粉砂岩与棕黄色泥岩互层为主砂岩成份以石英为主，长石次之，磨圆度一般，分选性中等，泥质胶结；泥岩质纯，含较多钙质结核和少量铁锰质结核下部以白色、灰白色及棕黄色砂砾岩为主，夹棕黄、棕褐、灰绿色泥岩及灰色、棕黄色泥质砂岩与砂质泥岩，泥岩质纯，含少量钙质结核；砂砾岩成分以石英为主，长石次之，呈次棱—次圆状，砾石直径一般为3~4mm最大10mm分选性中等，泥质胶结；砂质泥岩性软，遇水易膨胀，含少量铁锰质结核。

开采的热储存为馆陶组4）新近系明化镇组（Nm）埋深260〜1128m层厚868m地层岩性主要为浅灰色、灰黄色泥质砂岩与灰黄色、棕黄色泥岩、灰白色、浅灰色细砂岩为主泥岩成岩性差，遇水膨胀，含钙质结核，易吸水造浆，局部夹砂质泥岩；泥质砂岩呈松散状，泥质胶结；细砂岩钙质胶结，较疏松，成份以石英、长石为主，分选及磨圆度中等5）第四系平原组（Q）埋深0〜260m层厚300m地层岩性上部为浅黄、浅灰色砂质粘土、粘土夹粉砂，结构松散；下部为棕红、灰绿色砂质粘土、粘土与粉砂、细砂互层，钙质结核发育，粘性土结构致密，底部为钙质胶结砂岩2、构造（1）区域构造单元划分商河县在地质构造上属于华北板块、华北拗陷区、临清拗陷区的德州凹陷与济阳拗陷区的惠民凹陷的相接部位大地构造上属于华北地台（I级）、辽冀台向斜（H级）、临清拗陷(皿级)的次级构造单元德州凹陷(W级)范围3、地热地质条件本区埋深200Om以内主要有新生界第四系平原组、新近系明化镇组、馆陶组、古近系东营组、沙河街组，根据地层岩性、地质结构及地热水热储空间类型、埋藏深度、温度、水化学特征等，在2000米深度内可划分为5个热储层：新近系明化镇组上段热储层：新近系明化镇组上段热储含水层组；新近系明化镇组下段热储层：新近系明化镇组下段热储含水层组；(1) 新近系馆陶组热储层：新近系馆陶组热储含水层组；(2) 古近系东营组热储层：古近系东营组热储含水层组；(3) 古近系沙河街组热储层：古近系沙河街组热储含水层组。

新近系馆陶组热储层是本次设计的重点根据本次地热地质钻探、物探、水质分析等资料，以及区内地质、水文地质等资料，对各热储层水文地质特征阐述如下：1、沙河街组热储层沙河街组在商河县境内的分布较东营组更广泛，基本与馆陶组一致，仅北部宁津潜凸区缺失沙河街组据油田勘探资料，在胡集-县城北—达磨店以北地区和郑路-白桥以东地区，沙河街组底界埋深小于2000m一般在1200-2000m,沙河街组厚度0-500m,总体上由北往南、由东往西埋深和厚度逐渐增大在商河县西南部，沙河街组底界埋深均大于2000m该区油田孔深2428-2932.5m,均未揭穿沙河街组据玉皇庙北部夏5号孔资料，沙河街组顶界埋深1835.5m,终孔深度2932.5m内揭露沙河街组厚度1097m在该区，沙河街组顶界埋深由东北往西南逐渐加深根据目前地热资源勘查规范要求,在此分析研究2000m以浅热储，为此统计了2000m深度以浅的沙河街组厚度在2000m以浅，该区沙河街组厚度0-500m,由西南往东北逐渐加厚在该区安家庄西南部，沙河街组顶界埋深大于2000m其统计厚度为J—|—A零2、东营组热储层据油田勘探资料,东营组热储在商河县境内分布较为广泛,仅在局部地区缺失。

工作区东营组热储底界埋深1100-2000m，厚度50-500m从总体上看，东营组顶界埋深及厚度自北部和东南部往中部及西南部逐渐增大,临邑-惠民断裂及夏口断裂对东营组顶界埋深及厚度起着较大的控制作用,沿两条断裂带东营组顶界埋深及厚度较大,往两侧变小；在两条断裂带之间,自东北往西南,东营组埋深及厚度逐渐增大在该县西北部、东北部及东南部,东营组底界埋深较浅，厚度也较薄，底界埋深1100-1500m厚度小于150m在西南部，东营组底界埋深较大，厚度孔较大，底界埋深1500-2000m,厚度150-500在北部宁津潜凸区和陵县-老黄河断裂南侧的惠民潜陷斜坡地带及东南部王判潜凸的斜坡地带和县城附近,东营组缺失在北部的宁津潜凸区,除东营组外,沙河街组及孔店组、馆陶组均缺失,新近系明化镇组直接与太古代泰山岩群不整合接触陵县-老黄河口断裂南侧斜坡地带，馆陶组与沙河街组不整合接触，之间沙河街组缺失，该区沿断裂呈环带状分布王判潜凸北侧斜坡地带也缺失东营组，据庙1号油田资料，在1180m深度馆陶组直接与沙河街组接触在县城附近，商热2、商热3、商热4、商热6等4眼地热孔较浅，未钻穿馆陶组据县城西北部商2号油田资料，在1312.5m深度陶组直接与沙河街组接触，之间东营组缺失。

说明，在县城西北部有一个小范围的潜凸区3、新近系馆陶组热储层与下伏古近系东营组呈不整合接触在工作区，馆陶组热储广泛分布在陵县-老黄河口断裂以南的广大地区，顶界埋深950-1250m，底界埋深950-1550m热储厚度0-350m,自北部、东南部往中部及西南部埋深及厚度逐渐增大，其顶、底板埋深及厚度受所处构造单元位置不同而有较大的变化，在北部的宁津潜凸区馆陶组缺失县境内其它广大地区，馆陶组顶界埋深在1000-1200m底界埋深1300-1400m自该县北部和西南部往中部及西南部逐渐加深，馆陶组厚度200-300m,局部地区略有变化工作区东北部韩庙、沙河及殷巷以北地区，地处惠民潜陷北部斜坡地带，馆陶组顶、底板埋深较浅，厚度也较小；其顶界埋深一般在900-1000m,底界埋深1000-1200m,厚度0-200m东南部的郑路镇范庄一带，地处王判潜凸西北部的斜坡地带,馆陶组顶、底板埋深及厚度也较小,顶界埋深900-1000m底界埋深1200m左右，厚度150-200^在工作区西南部玉皇庙办事处一带，馆陶组顶底板埋深及厚度较大，顶界埋深在1200m左右，底界埋深1400-1500m局部大于1500m馆陶组厚度300-350m4、新近系明化镇组下段热储层顶板埋深为700〜720m左右，底板埋深900〜930m厚度200〜210m热储含水层岩性以粉细砂岩、细砂岩和中细砂岩为主，厚度55〜85m占地层厚度的24〜25%单层厚度一般为3〜10m。

推算热水温度40.0〜42.0C5、新近系明化镇组上段热储层顶板埋深为280〜300m底板埋深700〜720m厚度450〜460m热储含水层岩性以粉砂和粉细砂为主，呈松散状，厚度200m左右，单层厚度一般为3〜10m单井涌水量一般700〜1400m3/d;水化学类型以HCO—Na为主，矿化度1.0g/l左右；水温36.9〜38.7C为区内目前主要供水开采层县境内7眼地热井，仅县开发区商热1号井揭露到东营组据商热1号资料，东营组顶界埋深1412m终孔时揭露中东营组厚度154m据附近夏17号油田孔资料，东营组底界埋深1634m厚度259m据推测，商热1号孔应揭露了东一段地层4、地热资源商河县馆陶组热储地热资源量为1.109X1018J，折合标准煤34478X104t;可利用地热资源量25.273X1017J,折合标准煤8620X104t;东营组热储可利用地热资源量2.131X1018j，折合标准煤7268X104t，全县地热资源总量为12.240X1018J，折合标准煤41746X104t;可利用地热资源量29.781X1017J,折合标准煤10189X104t馆陶组热储含水层岩性主要为粉细砂岩和细砂岩，含水层累计厚度大约为50〜90m热储的单井出水量变化较大，在合理降深20m时，单井出水量大部分为500〜2000m3/d,井口温度53〜58C。

商河县境内几乎所有区域分布孔隙型砂岩热储地热资源，开采层位应以馆陶组砂岩热储为宜，根据其埋藏条件、热储厚度、热储温度、富水性等可大致分为以下三个区域（见图1-1）1）商河北部一般勘查区（H1）位于商河县城以北怀仁镇－殷巷镇－龙桑寺镇一线以北，该区馆陶组热储顶板埋深1000m左右，底板埋深1300〜1400m热储砂层厚度50m左右，单井涌水量500〜1000m3/d,推测井口水温50C左右2）商河南部一般勘查区（H2）主要位于商河县玉皇庙街道办－岳桥乡－孙集乡一带，该区馆陶组热储顶板埋深1000m左右，底板埋深1300〜1500m热储砂层厚度50m左右，单井涌水量500〜1000m3/d,推测井口水温55C左右3）商河城区限制勘查区（皿1）位于北部商河县城区及外围，该区地热井分布较集中，局部地段井间距较小，布局不合理该区馆陶组热储顶板埋深1000m左右，底板埋深1300〜1500m热储砂层厚度80m左右，富水性较强，单井涌水量1000〜2000m3/d，推测井口水温大于55C二、钻进方法及施工程序1、钻进方法（可选择、拟设钻孔深度1400米）为预防孔斜，提高钻进效率，采用满眼钻具结构与塔式钻具结构相结合的匹配方式，钻具稳定性好、刚度大，提供钻压大，能保证孔身垂直、下管顺利。

采用①311mnf占头钻进至1400m（拟设钻孔深度1400米），上层扩孔至550mm下①273x8.89mn;下层扩孔至444.5mm下①177.8mmx8.09mm石油套管作为生产井管滤水管，单孔直径18mm密度320孔/m,孔隙率18%套笼加工滤水层填砾，选用3~5mm石英砂，填砾厚度133.35mm采用水冲洗法填料,实测填砾高度变径深度为300m变径处石油套管采用变径接头连接。