PDF《天津市奥陶系热储层地热流体水化学特征 及其主要影响因素》

1 Tectonic units in Tianjin area 系(O) 、寒武系(∈) 和中上元古界蓟县系雾迷山组 (Jxw)三个热储层.因为坳陷区基岩埋藏深度大, 开 采井主要位于沧县隆起区.受区域地质构造、断裂、 地层岩性、地热流体迳流速度和迳流距离等因素的 影响, 地热流体的矿化度在水平方向上自北东向南 西、在垂直方向自上而下逐渐增高;

水质类型渐趋 复杂.雾迷山组热储层分布连续稳定, 各地连通性 较好且水质稳定, 由北东向南西沿着地下水迳流方 向, 地热流体的矿化度由

1000 mg/L 逐渐增加至

6000 mg/L 左右;

矿化度一般在

2000 mg/L 左右.而 奥陶系虽然遵循矿化度自北东向南西逐渐增高的总 体变化规律, 但其变化范围是天津地区所有热储层 最大的. 位于最北部王草庄凸起区(仅有一眼开采井) 奥陶 系矿 化 度为

1000 mg/L 左右, 水质 类型 为HCO3-Na;

而位于板桥凹陷区的矿化度最高可达

39380 mg/L, 水质类型为 Cl-Na(闫敦实等, 2000).

1 奥陶系热储层分布范围及地热流体特征 奥陶系热储层属海相碳酸盐岩沉积建造, 岩性 以灰色、深灰色灰岩、白云质灰岩为主夹泥质灰岩, 自下而上分为四个岩性组、六个段:冶里组、亮甲 山组一段、亮甲山组二段、下马家沟组一段、下马 家沟组二段、上马家沟组一段和上马家沟组二段. 在坳陷区的埋藏深度普遍大于

5000 m, 在沧县隆起 区海河断裂以北的大部分地区及其南侧的隆起区核 部缺失.目前奥陶系热储层主要分布在沧县隆起区 中南部的东、西两侧(图2):即双窑凸起区(西区)和 白塘口凹陷区(东区), 也是本次研究的重点区域;

在 潘庄凸起区(北部)只有小面积分布. 从图

3 可以看出, 东、西区地热流体的矿化度 和离子组成有着明显差异, 各区具体情况如(图3). 1.1 双窑凸起区 奥陶系顶板埋深为 1500~2700 m, 热储层温度 55~70℃, 其上覆地层为石炭?二叠系(C-P)或新近系 (N). 矿化度为 2953~4689 mg/L, 主要离子中的 Na+ 、 Ca2+ 、Mg2+ 、SO4 2? 随矿化度的增高而增高, 但图2奥陶系上覆地层及水质类型分布图 Fig.

2 Distribution of strata overlying Ordovician and their hydrochemical types 图3奥陶系地热流体在不同构造单元的离子特征 Fig.

3 Ion characteristics of Ordovician geothermal fluids in different tectonic units 第三期 高宝珠等: 天津市奥陶系热储层地热流体水化学特征及其主要影响因素

371 HCO3 ? 、Cl? 与矿化 度呈负相关关系,水质类型以 SO4・Cl-Na・Ca 为主, 其中阳离子以 Na+ 、Ca2+ 含 量为主(高宝珠等, 2007)是其它热储层所没有的.水质普遍劣于同一地区的新近系孔隙型地热流体(2200~3000 mg/L, 水质类型为 Cl・ HCO3-Na)和雾迷 山组地热流体(矿化度 1800~2200 mg/L, 水质类型为 Cl・SO4・HCO3-Na). 1.2 白塘口凹陷区 奥陶系顶板埋深为 1500~2700 m, 热储层温度 65~80℃, 其上覆地层为 C-P.矿化度为 1742~1907 mg/L, 水质类型为 Cl・HCO3-Na, 随着矿化度的增 高, 主要离子含量呈增加趋势, 与同一地区的馆陶 组和雾迷山组地热流体水化学类型一致. 1.3 潘庄凸起区 奥陶系顶板埋深 1100~1500 m, 热储层温度 55~70℃, 其上覆地层为新近系.目前该区没有奥陶 系地热井, 预测矿化度小于

1700 mg/L, 水质类型为 Cl・HCO3-Na.

2 奥陶系地热流体特征 造成奥陶系东、西部水质差异的主要观点有: (1) 岩性差异:认为东、西区奥陶系的沉积环 境不同, 导致岩性成分存在差异, 从而影响了赋存 其间的地热流体水质. (2) 裂隙发育程度差异:推测白塘口以东地区 受断裂的影响较大, 岩溶裂隙发育, 迳流较强;