郭昂青
黑龍江省齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院,黑龍江齊齊哈爾161006
松遼盆地北部熱儲(chǔ)體系特征及開發(fā)利用
郭昂青
黑龍江省齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院,黑龍江齊齊哈爾161006
松遼盆地屬中、新生代形成的大型斷拗陷陸相湖成盆地,為典型的沉積盆地型板內(nèi)地?zé)釒?松遼盆地北部不僅是特大型的砂巖型油氣田,也是特大型的層狀低中高溫地?zé)崽?通過對(duì)前人多年相關(guān)資料的分析研究,進(jìn)一步證實(shí)松遼盆地北部由上至下分布4套盆地或區(qū)域泥巖蓋層和4套熱儲(chǔ)層,二者空間配置組合形成了4套熱儲(chǔ)體系,并對(duì)4套熱儲(chǔ)體系特征進(jìn)行了闡述.目前,松遼盆地北部地?zé)豳Y源沒有進(jìn)行系統(tǒng)的區(qū)域勘查評(píng)價(jià)研究,只進(jìn)行了局部地段的勘查評(píng)價(jià)研究,沒有編制相應(yīng)的區(qū)域性開發(fā)利用方案,只進(jìn)行了初步小規(guī)模粗放式的開發(fā)利用,開發(fā)利用程度低,資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重,沒有做到綠色環(huán)保和可持續(xù)開發(fā)利用.據(jù)此提出松遼盆地北部地?zé)豳Y源開發(fā)利用對(duì)策與建議.
松遼盆地北部;熱儲(chǔ)體系特征;開發(fā)利用;對(duì)策與建議
松遼盆地位于我國(guó)東北地區(qū),面積26×104km2.盆地大體以松花江為界分為南北兩部分,松遼盆地北部主要位于黑龍江省境內(nèi),為大慶油田探區(qū),面積11.6× 104km2,其中分布有哈爾濱、齊齊哈爾、大慶、綏化等大中城市.
松遼盆地是中、新生代形成的拗陷和斷陷相疊置的大型復(fù)合式陸相湖成含油氣水熱盆地,以板塊構(gòu)造觀點(diǎn),屬于克拉通內(nèi)復(fù)合型盆地[1].盆地?cái)嘞蓦A段,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以斷裂作用為主,形成了一系列斷陷盆地.這些彼此分割的斷陷盆地中不同程度地發(fā)育火山巖、火山碎屑巖及河流沼澤相為主的地層,厚度較大,自下而上分為火石嶺組、沙河子組、營(yíng)城組、登樓庫(kù)組.盆地拗陷階段,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以沉降為主,沉降幅度與沉積范圍均規(guī)模巨大,先后沉積了以河湖相為主的泉頭組、青山口組、姚家組與嫩江組,是盆地主要的熱儲(chǔ)層和油氣儲(chǔ)集層.盆地萎縮階段,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)趨于緩慢上升狀態(tài),沉積范圍明顯縮小,先后沉積了以河流相為主的四方臺(tái)組、明水組和新生界,是地下水的主要賦存層位.
松遼盆地基底為前古生界、上古生界含有花崗巖、火山巖的變質(zhì)巖系,上部沉積從侏羅系始,至新生界均有不同程度發(fā)育,但以白堊系為主,厚達(dá)5000 m以上,為陸相沉積,是主要含油氣水熱層系.盆地構(gòu)造特征是:北部為傾沒區(qū),東北部、東南部和西南部為隆起區(qū),西部是平緩斜坡區(qū),中間是大面積拗陷區(qū).盆地內(nèi)發(fā)育4組隱伏深大斷裂,將盆地基底切割成大小不等的網(wǎng)狀塊體.以北東向和近南北向最發(fā)育,它們控制了盆地主要構(gòu)造格架,為地下熱流、水流和油氣提供了運(yùn)移通道.蓋層新斷裂多與褶皺伴生,有的只在蓋層中發(fā)育,有的繼承老斷裂復(fù)活.新斷裂形成和老斷裂復(fù)活都起到開辟地下熱流、水流和油氣垂直運(yùn)移通道的作用[2].
根據(jù)板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)理論,全球地?zé)豳Y源可以劃分為板緣地?zé)峄顒?dòng)帶和板內(nèi)地?zé)峄顒?dòng)帶[3].松遼盆地為典型的沉積盆地型板內(nèi)地?zé)峄顒?dòng)帶.地溫梯度高于全球平均值,屬于地?zé)岣弋惓^(qū)域[4].分析認(rèn)為,地溫場(chǎng)異常主要有以下控制因素:①地殼厚度薄,上地幔隆起及存在殼內(nèi)高導(dǎo)層是主要原因;②基底中深大斷裂的導(dǎo)熱作用及廣泛分布的花崗巖體的生熱作用;③局部構(gòu)造及巖性因素導(dǎo)致的聚熱作用的影響[5].
松遼盆地是我國(guó)已知內(nèi)陸盆地中地殼厚度最薄的盆地之一,莫霍面埋深為29~33 km.地幔拱起帶的走向?yàn)楸睎|向.莫霍面埋深東部為32 km,西部為33 km,呈現(xiàn)出東淺西深的特點(diǎn),最淺處位于盆地中央大慶長(zhǎng)垣一帶,深度29 km[6].盆地大地?zé)崃髦底兓?0~90 mW/m2之間,平均熱流值為79 mW/m2,高于盆地周邊其他地區(qū).其中,杏4井實(shí)測(cè)大地?zé)崃髦蹈哌_(dá)84 mW/m2,是松遼盆地北部大地?zé)崃鞅尘爸蹈叩闹苯幼C據(jù).從油田已知探井中統(tǒng)計(jì)的溫度計(jì)算出盆地地溫場(chǎng)梯度分布規(guī)律為,盆地中央地溫梯度高,向外依次降低,呈北東向環(huán)狀分布,平均地溫梯度3.8℃/100 m,普遍高于東北地區(qū)其他沉積盆地[7].
松遼盆地上地幔高導(dǎo)層埋深在60~118 km之間.盆地北部大慶地區(qū)為上地幔高導(dǎo)層隆起區(qū),埋深在60~70 km之間.莫霍面隆起、上地幔上隆及殼內(nèi)高導(dǎo)層的存在是盆地地溫梯度及大地?zé)崃髦蹈叩纳畈吭?
松遼盆地地?zé)岙惓P纬傻牧硪恢匾蚴腔状竺娣e花崗巖體的存在,盆地北部基底燕山期和華力西期花崗巖廣泛分布.據(jù)盆地周邊花崗巖資料,其鈾含量高達(dá)7.0×10-6.鈾、釷、鉀的放射性衰變所產(chǎn)生的熱量很大,盆地燕山期和華力西期花崗巖產(chǎn)熱率很高,可達(dá)8.3微卡/克·年,是盆地北部地?zé)岬囊粋€(gè)主要熱源??汪在君,等.松遼盆地北部的地?zé)豳Y源及其開發(fā)利用設(shè)想.2001..盆地內(nèi)基底斷裂發(fā)育,對(duì)地?zé)嵘伞⑦\(yùn)移、聚集起到了良好的控制作用.
松遼盆地北部地?zé)豳Y源豐富,開發(fā)利用潛力大.地?zé)岙惓^(qū)面積達(dá)到7.98×104km2,占盆地總面積的2/3以上.地?zé)岙惓^(qū)的地?zé)豳Y源總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤988× 108t,地?zé)崴畠?chǔ)量為2.44×1012m3,地?zé)崮芸刹少Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤30.4×108t.地?zé)崮芊植嫉挠欣麉^(qū)為大慶油田探區(qū)的中部和西南部.大慶油田采出水型地?zé)豳Y源近5×108m3/a,是可直接利用的另一類地?zé)豳Y源[8].
松遼盆地屬于以碎屑巖為主的陸相沉積體系,存在4套熱儲(chǔ)和4套盆地或區(qū)域泥巖蓋層.其中,嫩江組一、二段和青山口組一段盆地泥巖具有良好的封閉條件,為最重要的熱儲(chǔ)盆地泥巖蓋層,其余嫩江組五段、泉頭組二段為區(qū)域泥巖蓋層.嫩江組一、二段一般埋深在1100 m左右,青山口組一般埋深在1700~1800 m[9].
松遼盆地北部熱儲(chǔ)層位較多,從上至下有:嫩江組三、四段,姚家組和青山口組二、三段,泉頭組三、四段,登婁庫(kù)組三、四段至侏羅系.分別對(duì)應(yīng)黑帝廟、薩爾圖和葡萄花及高臺(tái)子、扶余和楊大城子、農(nóng)安和昌德油氣層.4套泥巖蓋層與4套熱儲(chǔ)層的空間配置組合關(guān)系,控制了松遼盆地北部熱儲(chǔ)體系在空間上的分布.
根據(jù)松遼盆地的演化史、地層發(fā)育特征、熱儲(chǔ)和蓋層分布,以及勘探和開發(fā)實(shí)踐證實(shí),盆地北部分布有上部、中部、下部、深部4套熱儲(chǔ)體系.即嫩江組五段區(qū)域泥巖蓋層與嫩江組三、四段熱儲(chǔ)層構(gòu)成上部熱儲(chǔ)體系,嫩江組一、二段盆地泥巖蓋層與姚家組和青山口組二、三段熱儲(chǔ)層構(gòu)成中部熱儲(chǔ)體系,青山口組一段盆地泥巖蓋層與泉頭組三、四段熱儲(chǔ)層構(gòu)成下部熱儲(chǔ)體系,泉頭組二段區(qū)域泥巖蓋層與登婁庫(kù)組三、四段至侏羅系熱儲(chǔ)層構(gòu)成深部熱儲(chǔ)體系(見表1)[10].
表1 松遼盆地北部熱儲(chǔ)體系與含油氣組合關(guān)系表
由表1可知,松遼盆地北部熱儲(chǔ)體系與含油氣組合基本上一一對(duì)應(yīng),二者是不可分割的統(tǒng)一地質(zhì)體,即熱儲(chǔ)體系中有含油氣組合,含油氣組合中有熱儲(chǔ)體系.其中,埋深在1000~2500 m的白堊系中下部的姚家組、青山口組、泉頭組地層因地溫條件好和砂體十分發(fā)育,構(gòu)成松遼盆地北部主要熱儲(chǔ)層[6],分別與嫩江組一、二段和青山口組一段盆地泥巖蓋層構(gòu)成中部和下部熱儲(chǔ)體系.
3.1 上部熱儲(chǔ)體系
由嫩江組五段區(qū)域泥巖蓋層和嫩江組三、四段砂體構(gòu)成,埋深1000 m以上.
熱儲(chǔ)蓋層:上部以嫩江組五段區(qū)域泥巖為熱儲(chǔ)蓋層.底部以嫩江組一、二段盆地泥巖隔水層與中部熱儲(chǔ)體系隔開.
熱儲(chǔ)層:嫩江組三、四段砂體為熱儲(chǔ)層,一般埋深在500~1000 m之間,埋深淺,地層溫度一般在40℃以下[7],為低溫?zé)醿?chǔ)層.砂體單層厚度多在3~5 m,累計(jì)厚度80~240 m.對(duì)應(yīng)上部黑帝廟含油氣儲(chǔ)集層.上部熱儲(chǔ)層條件較好,砂巖發(fā)育,在盆地內(nèi)廣泛分布.
熱儲(chǔ)層物性特征:儲(chǔ)層物性好,孔隙度一般在20%~25%,屬中高孔隙度熱儲(chǔ)層.滲透率一般大于50× 10-3μm2,平均為193.4×10-3μm2[11],屬中滲透率熱儲(chǔ)層.
3.2 中部熱儲(chǔ)體系
由嫩江組一、二段盆地泥巖蓋層和姚家組、青山口組二、三段砂體構(gòu)成,埋深1000~1500 m.
熱儲(chǔ)蓋層:上部以嫩江組一、二段盆地泥巖為熱儲(chǔ)蓋層,有效地封蓋了熱儲(chǔ)層熱水.底部以青山口一段盆地泥巖隔水層與下部熱儲(chǔ)體系隔開.嫩江組一、二段沉積期湖盆急劇加大,湖水加深,為較深湖、深湖相.泥巖分布面積20×104km2,厚度120~300 m.一般埋深在1100 m左右,具有厚度大、分布廣、延伸穩(wěn)定的特點(diǎn).該巖層不僅是中部熱儲(chǔ)層的良好盆地泥巖蓋層,而且也對(duì)下部和深部熱儲(chǔ)層起到較好的封閉作用.
熱儲(chǔ)層:為姚家組和青山口組二、三段砂體,地層溫度較高,一般在42~63℃,屬低溫?zé)醿?chǔ)層,含水砂體較多,總厚度90~300 m,單層厚度大者15~20 m,一般2~5 m,巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖.這套砂體是盆地北部最好的熱儲(chǔ)層,對(duì)應(yīng)薩爾圖、葡萄花和高臺(tái)子油氣儲(chǔ)集層,熱儲(chǔ)面積1.3×104km2.根據(jù)測(cè)井和錄井綜合解釋,薩爾圖油層下部、葡萄花油層和高臺(tái)子油層上部絕大部分砂層為含熱水層.薩熱1井潛水泵抽水求產(chǎn),日產(chǎn)熱水400~450 m3,井口水溫42~47℃.該井在1480 m深處,熱水層壓力為14.4 MPa,地層溫度為59.4℃,地?zé)崴偟V化度6.3 g/L,pH值8.3.
熱儲(chǔ)物性特征:孔隙度一般20%~35%,屬中高孔隙度熱儲(chǔ)層;滲透率(100~500)×10-3μm2,屬中滲透率熱儲(chǔ)層.縱向上由上至下熱儲(chǔ)平均孔隙度和平均滲透率由大變小.平面上總體為西高東低,北高南低.由于熱儲(chǔ)埋藏相對(duì)淺,成巖壓實(shí)作用較弱,故其孔滲條件好.
3.3 下部熱儲(chǔ)體系
該套巖系由青山口組一段盆地泥巖蓋層和泉頭組三、四段砂體構(gòu)成,埋深一般1500~2000 m.
熱儲(chǔ)蓋層:上部以青山口組一段盆地泥巖為熱儲(chǔ)蓋層,厚50~400 m,地層溫度60~70℃,是下伏熱儲(chǔ)層和油氣儲(chǔ)集層良好的盆地泥巖蓋層,具有厚度大、分布廣、延伸穩(wěn)定、封閉程度好的特點(diǎn),有利于下部熱儲(chǔ)體系的形成.底部以泉頭組二段區(qū)域隔水層與深部熱儲(chǔ)體系隔開.青山口組一段沉積時(shí)期湖區(qū)面積達(dá)8.77× 104km2,大范圍的水體形成了大面積深湖相暗色盆地泥巖,分布面積6.80×104km2.
熱儲(chǔ)層:由泉頭組三、四段砂體構(gòu)成,熱儲(chǔ)較發(fā)育,分布特征是自西向東、由北往南逐漸增厚,變化范圍在10~190 m之間,對(duì)應(yīng)扶余和楊大城子油氣儲(chǔ)集層.巖性致密,以干層為主.溫度較高(65~118℃),屬低中溫?zé)醿?chǔ).單層厚度一般2~5 m,最大厚度7~10 m,累計(jì)厚度60~100 m.巖性為中細(xì)砂巖,砂地比20%~35%.產(chǎn)能265.1~580.2 m3/d,井口溫度61~69℃,地?zé)崴V化度5.0~8.0 mg/L.
熱儲(chǔ)物性特征:平均孔隙度14%~25%,屬中孔隙度熱儲(chǔ).平均滲透率(22~145)×10-3μm2,屬中低滲透率熱儲(chǔ).
3.4 深部熱儲(chǔ)體系
由泉頭組二段區(qū)域泥巖蓋層與登婁庫(kù)組三、四段至侏羅系所夾砂體構(gòu)成,埋深大于2000 m.
熱儲(chǔ)蓋層:以泉頭組二段泥巖為區(qū)域泥巖蓋層,厚度70~105 m.巖性為泥巖,夾含礫砂巖層,含砂較多,質(zhì)硬.由此可見,泥巖蓋層的封閉性相對(duì)差.
熱儲(chǔ)層:主要由登婁庫(kù)組三、四段至侏羅系砂體構(gòu)成,地層溫度大于100℃,屬中高溫?zé)醿?chǔ)層.如升深201井,鉆井深度3200~3600 m時(shí),地層溫度120℃.熱儲(chǔ)層頂界2929 m,自噴水量300 m3/d,礦化度大于6.0 g/L,井口水溫達(dá)90℃.熱儲(chǔ)主要為大段砂礫巖,厚度大,一般5~15 m,最大單層厚度30~50 m,但礫石多被泥包裹,高含泥,致密堅(jiān)硬,產(chǎn)水量較低.根據(jù)古深1、葡深1和古645井試油資料,對(duì)古龍1井泉頭組至沙河子組進(jìn)行了溫度預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)靜止地層溫度257.7℃/ 6320 m,地溫梯度4.07℃/100 m.
熱儲(chǔ)物性特征:孔隙度一般12.5%~28.4%,屬低中高孔隙度熱儲(chǔ)層.滲透率一般(0.1-44.6)×10-3μm2,屬特低—低滲透率熱儲(chǔ)層.
4.1 開發(fā)利用現(xiàn)狀
目前,松遼盆地北部有地?zé)崽骄?48口.占黑龍江省的80.9%.其中開發(fā)利用79口,占53.4%,未開發(fā)利用69口,占46.6%.地?zé)峋饕植荚诖髴c市、齊齊哈爾市、哈爾濱市和綏化市.地?zé)峋_發(fā)利用情況見表2.
地?zé)峋疃纫话?145~2000 m,最淺800 m,最深3000 m.熱儲(chǔ)層絕大部分位于中部熱儲(chǔ)體系,少部分位于下部熱儲(chǔ)體系,極少部分位于深部熱儲(chǔ)體系.地?zé)豳Y源總體上處于勘查開發(fā)利用的起步階段,勘查開發(fā)利用水平較低.已開采地?zé)峋饕性诹值榭h、大慶市區(qū).主要用途為居民供暖、大棚種植、洗浴、溫泉療養(yǎng)等.其中,達(dá)到規(guī)模利用的主要集中在林甸縣城,開采井?dāng)?shù)和開采量逐年增加,年開采量接近800×104m3,水位持續(xù)下降.其他地區(qū)如杜蒙縣,齊齊哈爾、綏化、哈爾濱等市,僅開發(fā)了溫泉洗浴,開采井分散,開采量小.
目前,大慶油田累計(jì)實(shí)施地?zé)衢_發(fā)利用項(xiàng)目20個(gè).一個(gè)采暖季就可替代能耗近2×104t標(biāo)準(zhǔn)煤,節(jié)約資金近1500萬(wàn)元[8].大慶油田地?zé)衢_發(fā)利用方式多樣,有地?zé)峁┡?、摻水集輸、伴熱集輸、?qū)替原油、熱泵技術(shù)應(yīng)用等方式.已實(shí)施的地?zé)峁こ添?xiàng)目運(yùn)行良好,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益.
4.2 開發(fā)利用中存在的主要問題
目前,松遼盆地北部地?zé)豳Y源只進(jìn)行了局部的勘查評(píng)價(jià)研究工作,開發(fā)利用程度低,資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重,沒有做到綠色環(huán)保和可持續(xù)開發(fā)利用.在開發(fā)利用過程中存在利用粗放、污染環(huán)境、方式單一、違法違規(guī)等問題[12].具體表現(xiàn)在以下幾方面.
1)系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究程度低
松遼盆地北部沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究工作,嚴(yán)重制約著地?zé)豳Y源的開發(fā)利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.截止到目前,只在大慶、齊齊哈爾、哈爾濱和綏化等市局部地段進(jìn)行過勘查評(píng)價(jià)研究工作.條塊分割性強(qiáng),系統(tǒng)性區(qū)域性差,沒有按照地?zé)豳Y源的分布規(guī)律,進(jìn)行系統(tǒng)的區(qū)域性勘察評(píng)價(jià)研究工作.其中,林甸縣地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)程度相對(duì)高,分別進(jìn)行了普查、詳查、勘探,基本達(dá)到可開發(fā)利用的勘查水平.確定林甸地?zé)崽锩娣e3746 km2,只占松遼盆地北部面積的3.2%.由此可見,松遼盆地北部地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究程度很低,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到成熟的開發(fā)利用條件.
表2 松遼盆地北部地?zé)峋_發(fā)利用情況一覽表
2)地?zé)豳Y源開發(fā)利用缺乏合理的開發(fā)利用規(guī)劃
松遼盆地北部沒有編制區(qū)域性地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃,主要還是受地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)研究滯后的影響,缺少地?zé)岬刭|(zhì)條件分析、地?zé)崃黧w水文地質(zhì)特征和地?zé)豳Y源儲(chǔ)量評(píng)價(jià)等規(guī)劃編制數(shù)據(jù).地?zé)豳Y源總量至今尚未取得公認(rèn)的統(tǒng)一數(shù)據(jù),影響地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃制定及地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展.目前,急需對(duì)區(qū)域地?zé)豳Y源進(jìn)行統(tǒng)一勘查評(píng)價(jià)研究,從可持續(xù)發(fā)展、能源安全、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)理論的高度,制定統(tǒng)一的區(qū)域性地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃,使之在未來開發(fā)利用中發(fā)揮重要的作用.
3)地?zé)豳Y源開發(fā)利用水平低浪費(fèi)嚴(yán)重
松遼盆地北部地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中,沒有開展尾水排放技術(shù)研究.多年來地?zé)衢_發(fā)單位都將利用后的地?zé)嵛菜苯优欧?,由于地?zé)崴V化度較高,長(zhǎng)期直接排放會(huì)破壞土壤和植被,污染水體,影響生態(tài)環(huán)境.受地層壓力較高和缺乏技術(shù)支撐的影響,地?zé)豳Y源開發(fā)利用中回灌技術(shù)研究嚴(yán)重滯后,沒有實(shí)現(xiàn)"一采一罐"的雙井開發(fā)利用模式.從科學(xué)發(fā)展的角度看,地?zé)豳Y源不是取之不盡,用之不竭的資源.只開采不回灌,不利于地?zé)豳Y源再生和持續(xù)利用,長(zhǎng)期大量抽取地?zé)崴?,熱?chǔ)層中會(huì)形成“壓降漏斗”,容易引發(fā)地面沉降[12].
4)地?zé)豳Y源開發(fā)利用中缺乏科學(xué)的監(jiān)測(cè)與管理
松遼盆地北部地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中,除林甸縣城部分地?zé)峋猓緵]有建立開采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).地?zé)豳Y源開采需要長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè),對(duì)開采數(shù)據(jù)采集分析和研究.實(shí)時(shí)監(jiān)控水溫、地層壓力、流量、產(chǎn)量等參數(shù),是解決地?zé)豳Y源合理開發(fā)利用和科學(xué)管理的關(guān)鍵.地?zé)豳Y源沒有形成大規(guī)模集約化、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用,處于粗放式、低效率利用階段.開發(fā)利用企業(yè)規(guī)模較小,管理落后,技術(shù)水平低,地?zé)岙a(chǎn)品布局、利用方式等存在不合理現(xiàn)象.例如供暖地?zé)崴疅崃吭趽Q熱器沒有得到充分交換,地?zé)嵛菜畡t會(huì)溫度較高,若不能回灌地下,直接排放到自然環(huán)境中,會(huì)造成熱污染、化學(xué)污染和熱損失[13].
5)政府和油田未建立地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究及開發(fā)利用合作機(jī)制
政府和大慶油田在地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究及開發(fā)利用上,沒有進(jìn)行合作.大慶市地?zé)豳Y源開發(fā)利用處于起步階段,從目前了解掌握的情況看,一些關(guān)鍵的問題已影響和制約了地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)和開發(fā)利用.如市政府和大慶油田都對(duì)大慶市的地?zé)豳Y源進(jìn)行過局部勘查評(píng)價(jià)研究和開發(fā)利用,但均未開展過系統(tǒng)的區(qū)域地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)和研究,尚未建立合作勘查評(píng)價(jià)和研究機(jī)制,缺乏數(shù)據(jù)共享的合作平臺(tái).
4.3 對(duì)策與建議
針對(duì)松遼盆地北部地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)和開發(fā)利用中存在的問題,提出如下對(duì)策與建議.
1)開展系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究
松遼盆地北部是一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一獨(dú)立完整多層系結(jié)構(gòu)的地下熱儲(chǔ)體系、含油氣組合系統(tǒng)和地下水水流系統(tǒng).應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究工作,全面掌握地?zé)豳Y源分布規(guī)律及開發(fā)利用條件,為編制開發(fā)利用規(guī)劃和地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù).按照《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB/T11615-2010),進(jìn)行相應(yīng)階段的勘查評(píng)價(jià)和研究.
2)加強(qiáng)地?zé)豳Y源管理法規(guī)建設(shè)和開發(fā)利用規(guī)劃
在全面掌握松遼盆地北部地?zé)豳Y源分布規(guī)律及開發(fā)利用條件的基礎(chǔ)上,盡快制定出臺(tái)地?zé)豳Y源管理辦法和開發(fā)利用規(guī)劃,并進(jìn)一步理順和健全管理體制,按照礦產(chǎn)資源法及其配套法規(guī),健全和完善地?zé)豳Y源由國(guó)土資源主管部門統(tǒng)一管理的體制.實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)豳Y源的有序管理,科學(xué)布局,合理開發(fā),可持續(xù)利用,滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要.做好地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃,對(duì)于改善能源結(jié)構(gòu),推動(dòng)能源更新,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提升城市品位都具有十分重要意義.運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展、能源安全、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)理論指導(dǎo)地?zé)豳Y源開發(fā)利用.
3)加強(qiáng)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的監(jiān)督管理力度
地?zé)豳Y源是一種比較清潔的礦產(chǎn)資源,但開發(fā)中不注意保護(hù)環(huán)境,也會(huì)出現(xiàn)一系列地質(zhì)環(huán)境問題.因此,必須加大地?zé)豳Y源開發(fā)利用的監(jiān)管力度.必須堅(jiān)持"統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)論證、采灌結(jié)合、綜合利用"的原則,嚴(yán)格執(zhí)行勘查、開采、登記管理和審批制度.控制最低水位,防止引發(fā)地面沉降和其他地質(zhì)環(huán)境問題.采取法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等措施,提高地?zé)豳Y源的利用效率,保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用.
4)依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,推進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展
大力開展地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)和開發(fā)利用技術(shù)的研究,推廣應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和方法,擴(kuò)大地?zé)豳Y源的應(yīng)用領(lǐng)域.加強(qiáng)熱醫(yī)療礦泉水的開發(fā)和應(yīng)用;進(jìn)行多方位的開發(fā)利用,如地?zé)岚l(fā)電、溫泉理療等;充分發(fā)揮地?zé)豳Y源的“熱能、資源、理療”的多種功能,使這一寶貴的礦產(chǎn)資源在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用;加強(qiáng)與科研院所合作和科技交流,學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的開發(fā)利用技術(shù),提高開發(fā)利用管理水平.
5)加強(qiáng)地?zé)豳Y源管理信息系統(tǒng)建設(shè)
地?zé)豳Y源開發(fā)利用信息是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的、不斷更新的工作.因此,應(yīng)建立一個(gè)區(qū)域性地?zé)豳Y源信息數(shù)據(jù)庫(kù)與管理系統(tǒng).同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和分析,為科學(xué)規(guī)劃與指導(dǎo)地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用研究提供基礎(chǔ)資料,需要建立統(tǒng)一的地?zé)豳Y源信息管理系統(tǒng).同時(shí)各地方政府應(yīng)支持建立本地區(qū)的地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用數(shù)據(jù)分庫(kù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及自動(dòng)化信息管理系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)管理工作的現(xiàn)代化.
6)制定優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源
松遼盆地北部低中高溫地?zé)豳Y源豐富,面對(duì)能源日趨緊張和大氣污染嚴(yán)重的局面,開發(fā)利用地?zé)徇@種可再生綠色能源,具有廣泛的前景.因此,黑龍江省和地方財(cái)政應(yīng)安排專項(xiàng)資金,并在財(cái)稅等方面出臺(tái)優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)開發(fā)利用地?zé)豳Y源,特別鼓勵(lì)住宅小區(qū)利用地?zé)崛∨?
大慶油田已進(jìn)入中高含水期,每年在開采地下原油過程中攜帶出約5×108m3的地下熱水,一般溫度為40℃左右,這些水經(jīng)過處理后可應(yīng)用在油田輸油設(shè)施伴熱、礦區(qū)取暖等方面.若應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和方法,以提取10℃溫差熱能計(jì)算,每年就可得到相當(dāng)于54.18× 104t標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量,其資源潛力非常巨大.油田采出水型地?zé)豳Y源豐富,應(yīng)用領(lǐng)域多,開發(fā)利用成本低,經(jīng)濟(jì)環(huán)保,前景廣闊[7].大慶油田已在進(jìn)行這方面的嘗試,并取得了比較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益.
7)充分研究開發(fā)利用大慶油田石油地質(zhì)成果資料
大慶油田經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的勘探開發(fā),積累了豐富的地面調(diào)查、石油地質(zhì)、物化探、地下測(cè)井、開發(fā)利用等數(shù)據(jù),掌握了地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和熱儲(chǔ)層系分布情況,而且絕大部分已經(jīng)建立了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),為地?zé)崮荛_發(fā)提供了寶貴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),降低了地?zé)峥碧介_發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和成本[13].到目前為止大慶油田在松遼盆地北部已施工10萬(wàn)余口油氣水井,掌握了大量的與地?zé)嵯嚓P(guān)的資料,并利用一些廢棄的油井進(jìn)行了地?zé)豳Y源開發(fā)利用,取得了較好的效果.應(yīng)充分研究開發(fā)利用油田的石油地質(zhì)成果資料.
松遼盆地北部不僅是特大型的砂巖型油氣田,也是特大型的層狀中低高溫地?zé)崽?4套盆地或區(qū)域泥巖蓋層,將盆地從上至下分為4套熱儲(chǔ)體系,即上部、中部、下部和深部熱儲(chǔ)體系.其中,中部和下部熱儲(chǔ)體系是目前地?zé)嶂饕_采層系.
地?zé)豳Y源開發(fā)利用中存在的主要問題是:①系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究程度低;②地?zé)豳Y源開發(fā)利用缺乏區(qū)域性開發(fā)利用規(guī)劃;③地?zé)豳Y源開發(fā)利用粗放,水平低,浪費(fèi)嚴(yán)重,污染水土環(huán)境;④缺少科學(xué)的監(jiān)測(cè)與管理造成地?zé)豳Y源嚴(yán)重破壞;⑤政府和油田未建立地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用合作機(jī)制.
由此急需開展以下工作:①開展系統(tǒng)的區(qū)域性地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)研究和開發(fā)利用規(guī)劃;②加強(qiáng)地?zé)豳Y源法規(guī)建設(shè)和監(jiān)督管理力度;③依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,推進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展;④加強(qiáng)地?zé)豳Y源管理信息系統(tǒng)建設(shè);⑤制定優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源;⑥充分研究開發(fā)利用油田大量的石油地質(zhì)勘探資料.
[1]董平恩,王廷懷,余海洋,等.黑龍江省志·石油工業(yè)志[M].哈爾濱:黑龍江人民出版社,1988:89.
[2]倪長(zhǎng)海,郭祥旭,隋學(xué)文.大慶龍鳳地?zé)崽锏責(zé)豳Y源量計(jì)算及評(píng)價(jià)[J].地?zé)崮?2012(2):14-18.
[3]翟志偉,施尚明,朱煥來.大慶長(zhǎng)垣西部地區(qū)地?zé)豳Y源潛力分布[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2011,11(4):834-837.
[4]楊明杰,潘昊,趙晶石,等.大慶地區(qū)地?zé)豳Y源勘探與開發(fā)利用的探討[J].國(guó)土資源科技管理,2000,17(2):6-9.
[5]王雅峰.大慶市區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)估及開發(fā)前景探討[J].油氣井測(cè)試, 2003,12(1):69-72.
[6]汪在君.松遼盆地北部的地?zé)豳Y源及其開發(fā)利用方向[J].自然資源學(xué)報(bào),2003,18(1):8-12.
[7]鐘鑫.大慶油田地?zé)豳Y源綜合利用節(jié)能前景分析[J].石油化工節(jié)能, 2014(2):38-40.
[8]王社教,朱煥來,閆家泓,等.大慶油田地?zé)衢_發(fā)利用研究新進(jìn)展[J].地?zé)崮?2014(2):3-10.
[9]舒良樹,慕玉福,王伯長(zhǎng).松遼盆地含油氣地層及其構(gòu)造特征[J].地層學(xué)雜志,2003,27(4):340-347.
[10]郭昂青.松遼盆地油田開發(fā)建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的負(fù)面影響——以大慶油田為例[J].地質(zhì)與資源,2015,25(2):176-180.
[11]馮志強(qiáng),張順,付秀麗.松遼盆地姚家組-嫩江組沉積演化與成藏相應(yīng)[J].地學(xué)前緣,2012,19(1):78-88.
[12]李代民.關(guān)于大慶地?zé)豳Y源開發(fā)利用情況的調(diào)研報(bào)告[J].黑龍江國(guó)土資源,2013(8):45-47.
[13]王社教,閆家泓,黎民,等.油田地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)研究新進(jìn)展[J].地質(zhì)科學(xué),2014,49(3):771-780.
GUO Ang-qing
Qiqihar Institute of Mineral Resources Exploration and Development,Qiqihar 161006,Heilongjiang Province,China
The Songliao basin,which belongs to continental lacustrine basin formed by Meso-Cenozoic large fault depression,is a typical sedimentary basin type of within-plate geothermal belt.The northern part of Songliao basin is not only an extra-large sandstone type of oil and gas field,but also an extra-large stratiform geothermal field with low,medium and high temperature.Study and analysis on previous data confirm that there distributed four capping beds of mudstone and four thermal reservoirs from top to bottom in northern Songliao basin,which compose four thermal storage systems.Up to present,the geothermal resources in the north of Songliao basin have not been systematically studied on the evaluation of regional exploration,except for local exploration and evaluation.There is not any regional development and utilization plan yet,although some preliminary small-scale extensive activities were conducted.The development and utilization degree is low,with serious waste of resources.Based on the above analysis,countermeasures and suggestions for the development and utilization of geothermal resources in northern Songliao basin are put forward.
northern Songliao basin;thermal storage system;development and utilization;countermeasure and suggestion
2016-05-30;
2016-07-15.編輯:張哲.
郭昂青(1960—),男,高級(jí)工程師,現(xiàn)從事水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)勘察研究工作,通信地址黑龍江省齊齊哈爾市建華區(qū)中華西路208號(hào),E-mail//gaq-sky@163.com