四川泸县龙桥开发地热资源可行性探讨

四川泸县龙桥开发地热资源可行性探讨郑州地象科技有限公司寇四川山区和盆地边缘地带开发地热资源钻井成功率较高，而在盆内鲜有钻探成功的地热井。其主要原因：一是盆内多以泥岩和泥质砂岩为主的白垩系、侏罗系地层，而且厚度多在2000米左右；二是断裂构造规模有限、且都隐伏于覆盖层之下，若是找不到裂隙发育较好的断裂构造并在破碎深度较大位置定井，仅靠盲目加大钻井深度穿过推测赋水性较好的三叠系和二叠系内热储层，极有可能因钻孔深层有热无水失败而终。节前有四川朋友告知泸县龙桥有意开发地热资源，询问地热勘探定井的可行性，借此案例概略总结一下川南盆地区地热地质特点及开发地热勘探打井的可行性，以供参考。一、泸县地热地质特点四川省泸县位于四川盆地南部的长江和沱江汇合处以北，境内地势由东北向西南缓倾，绝大部分属丘陵地带，地貌类型包括沿河阶地、浅丘宽谷、中丘窄谷、低山深谷等。泸县的地热地质特点可概括为：1）地质构造背景复杂。泸县位于华蓥山褶皱断裂带的南端，区内地表构造以北东向为主，由长条形高陡背斜与平缓开阔的向斜相间排列，形成“格挡式”褶皱，断层多与褶皱伴生，项目区位于古佛山背斜区内。这一地区的地貌由川中丘陵向东转变为川东平行岭谷，是由于华蓥山断裂带自东向西的滑移错动推覆形成的。‌‌2）浅中层属于赋水性较差的侏罗系红层岩性地层。从地质图和有关资料可知，项目区是在侏罗系地层内，因没有25万分之一地质图标明分组，从其它资料得知地表裸露可能不是中统遂宁组（J2sn），而是中统沙溪庙组（J2s），岩性主要为黄灰、紫灰色长石石英砂岩与紫红、紫灰色泥（页）岩不等厚韵律互层，岩层厚度约650—1400米。之下是侏罗系下统自流井组（J1-2z），地层岩性主要为泥岩夹砂岩、灰岩，岩层厚度约250—400米。3）三叠系下统嘉陵江组（T1j）可形成地热水储层。从地质图和有关资料可知，项目区内三叠系上统和中统地层厚度有限，并且缺失中统雷口坡组（T2l），主要地层岩性为赋水性较差的长石石英砂岩夹页岩。下统嘉陵江组（T1j）地层岩性主要为灰岩、白云质灰岩、白云岩夹页岩、盐溶角砾岩、石膏，属于碳酸盐岩裂隙溶洞水，岩层厚度约200—500米，赋水性较好，在断裂构造内可形成地热水储层。4）二叠系中统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q）为目标地热水储层。地质资料显示，二叠系上统厚度约在80—290米内，岩性主要为页岩、灰岩，赋水性一般。中统茅口组（P2m）和栖霞组（P2q）地层岩性主要为灰岩，岩层厚度约170—550米，属于碳酸盐岩裂隙溶洞水，赋水性较好，是地热勘探定井的目标地热水储层。5）项目区地质构造。在地貌上，项目区位于四川盆地的川中丘陵与川东平行岭谷的过渡地带，处在华蓥山脉向西南方向延伸的分支及余脉之间的宽谷中，西北侧为螺观山，东南侧是古佛山（薄刀岭）。在大的地质构造上属于四川盆地东缘华蓥山断裂向西南延伸的分支断裂带，在地表并未出露、属于隐伏于地下的一般规模断裂带，在地质图上没有显示。二、项目区开发地热资源的可行性及建议1）项目区位于华蓥山大断裂向西南延伸的分支断裂带上，又处在九曲河（西）、濑溪河（东）两条隐伏断裂带上或其影响带上，由低高程连线图揭示的隐伏断裂来看，项目区内断裂构造较为发育，但构造规模不大，若是找到两条断裂的交汇、破碎程度较高区域，断裂的深度和规模相对会大一些，开发地热水资源钻井成功的可能性较大。2）项目区地表揭露地层属于由红色砂岩、砂砾岩、粉砂岩、砂质页岩和泥岩等交互组成红层地区。由于红层地区浅中层岩性以泥岩和泥质砂岩为主，岩层的含泥量高、节理裂隙不发育且易被泥质充填，地下水赋存条件差，多为弱含水层或相对隔水层。即使是在断裂构造内，也会因为裂隙易被堵塞、渗透性差，导致向构造深层渗水困难、深部储层蓄水量少。所以，在同等规模断裂构造及储层空间条件下，红层地区钻成地热井的出水量会明显少于其它地区。3）2012年底在泸县玉蟾山地区成功实施了一口热矿水井，该地热井位于项目区东南4公里多的山脚下，井深1918米，热储层为二叠系茅口组地层，埋深1741—2000米，层厚168米左右，出水量300—800方／天，井口温度40—53℃。由之为参考的话，推算在项目区大约1000—1500米深度后会穿过侏罗系地层，进入三叠系下统嘉陵江组（T1j）赋水性较好地层；超过2000—2400米后到二叠系茅口组地层，预计钻井深度至少要超过2400米。总的来看，项目区断裂构造发育较好、浅中层地层岩性属于隔水层，断裂构造内含水裂隙渗水相对会好、但泥岩和砂质泥岩会影响深部