潍坊市地热资源评价与开发利用

潍坊市地热资源评价与开发利用

【摘要】潍坊市地热资源丰富、开采条件便利。近年来，该市出现了一些规模化的地热关联企业和温泉洗浴品牌，对于综合利用资源，改善环境，建设可持续发展社会做出了重要贡献。在论述潍坊市区域地质条件的基础上，对地热资源进行了评价，并对该市地热资源开发利用的方向提出了建议，同时提出了地热资源的保护措施。

【关键词】地热资源；评价与开发利用；山东潍坊

潍坊市位于山东半岛咽喉，地理位置十分重要。北濒渤海，南靠沂山，东连青岛、烟台，西接东营、淄博。面积15859平方公里。潍坊市处北温带季风区，背陆面海，气候属暖温带大陆性季风气候。冬冷夏热，四季分明。年平均气温12.3℃，年平均降水量在650毫米左右。区内低温地热水资源丰富，地热水资源的勘察与开发利用对于合理利用自然资源，改善投资环境，促进经济可持续发展，具有重要意义。

1 区域地质条件

1.1 地层

自新生代以来，该区域在喜玛拉雅山和燕山运动的影响下，一直处于缓慢下降状态[1]。巨厚的新生代地层沉积形成，且新生代地层发育相对比较齐全，自下第三系至第四系地层均有发育，沉积厚度可达4000m以上。

1.2 地质构造

潍坊市所处构造部位特殊。鲁西、鲁东型地层均有分布，且发育齐全[2]。沂沭断裂带纵贯潍坊市南北，它由四条主干断裂组成，自东向西为：昌邑—大店断裂、安丘—莒县断裂、沂水—汤头断裂、唐吾—葛沟断裂。呈北北东向延伸，北部较宽，南部收敛。东部为安丘—莒县地堑、西部是唐吾—马站地堑、中部为汞丹山地垒。另外，益都、临朐西部山区属鲁西隆起的东北边缘，发育有新生代临朐断陷盆地。高密、诸城和五莲东部属胶莱盆地和胶南隆起的一部分，北部昌潍凹陷是济阳坳陷的一部分，与渤海湾毗邻。昌潍凹陷位于沂沭断裂带北端的平原地带，西接济阳拗陷，北临莱州湾。区内有一系列轴向近东西的相间排列的凸起和凹陷[3]。该区自中生代开始发育，普遍沉积了一套侏罗—白垩的红色碎屑岩和火山岩，进入新生代，在喜马拉雅山运动影响下，出现大幅度的下沉。

2 地热地质条件

2.1 地温场特征

地温场的平面分布与地质构造有着密切关系，地温高低与基岩面的起伏呈正

相关关系[4]，深大断裂附近的地面温度是比较高的，温度梯度变化缓慢。

据第四系地热井中所获得的测温数据，恒温层埋深为40m，恒温层温度为13.6℃。山东科技职业学院浮烟山校区1#、2#地热井在1200m处地温为58.0℃、61.3℃，经计算1200m以浅平均地温梯度分别为3.11℃/100m、3.72℃/100m、3.86℃/100m。

2.2 热储层特征

潍坊市地热水，按其赋存条件可划分为以下两种，一种是新生界赋存于碎屑沉积层的孔隙水。另一种是砂岩裂隙水及裂隙岩溶水，赋存于碳酸盐岩中。本区热储层根据其水文地质特征的不同，自上而下，主要分为三个热储层：上第三系明化镇组热储层、馆陶组热储层和基岩热储层[5]。

①上第三系明化镇组热储层

全区均有分布。顶界埋深855～1381m，底板埋深1322～1625m，沉积厚度161～653m。岩性为暗棕棕红色泥岩与灰绿色砂岩叠层。

②上第三系馆陶组孔隙热储层

本区馆陶组地层厚度为330～430m，底板埋深1353～1980m，呈西薄东厚、西高东低的分布，岩性为块状细砂岩与砾岩夹杂；中部为细砾岩夹红棕色、灰绿色泥岩；下部为棕褐色、灰绿色细砂岩；底部为灰白色细砂岩。砂岩大部泥质胶结，质地较为疏松，具备良好的储热空隙，单井出水量42～91m3/h，井口水温56”--88℃。水质pH在7.0～8.71之间，呈弱碱性，是本区重要的热储层。

③基岩热储层

在沂沭断裂带两侧均有隔热较好的盖层。断裂带西侧第四系和上第三系明化镇组馆陶组热储盖层，厚度800-1050，岩性为砂岩、泥岩及砂性土等互层，隔热效果良好，具有较好的热储保温效果。断裂带东侧地层为二叠系砂岩和上第三系粘土石炭岩，该层厚度650-1560m。上述盖层导热率极低，所以断裂带两侧盖层对地热形成了隔热且保温的天然屏障。

3 地热资源评价

3.1 热储模型

本区沂沭断裂带以西，馆陶组热储层最有开发价值，其顶界面埋深为810m～1130m，厚度为310～370m，含水层岩性主要为细砂岩和卵石状粗砂岩，孔隙和裂隙承压水，其渗透系数一般为0.26～0.36m/d；地温梯度与距离沂沭断裂带的距离成正比，本热储层平均地温梯度在2.8℃/100m，东南山麓大气降水以及一定程度的水迁移的渗透是本地区的地热水的主要补给来源[6]。

3.2 评价方法

3.2.1 基本认识

本区按照分类属于低温地热资源，热储形状为层状，分布广，岩性、厚度，规则的改变，简单的结构条件，热储深度大，为较高的压力水，应用整体的系统理论和泛系统的宏观和微观的，局部的，静态的和动态的关系分析方法。

3.2.2 有效利用资源量计算

计算方式：Qk=ρQCW（tw-t1）

Qk——可有效利用热资源量

t1——热水利用后废弃温度，根据利用方式不同分别取：

洗浴（38℃）；游泳（31℃）；土壤加热（26℃）；养殖（17℃）

Q——分别取降深50m、100m对应的3841m3/d、7678m3/d

CW——取4162.9J/kg·℃

ρ——取979.30kg/m3

tw——取53.0℃

计算结果：

当t1=38℃则Qk1=2.46×1011J/d，折合标准煤8.40T/d