北京市地热资源开发利用和远景研究

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1、北京市地热资源开发利用和远景研究　　摘要：文章简要追溯了北京市地热资源勘查开发的历史。详细叙述了北京地区深层地热资源开发利用的现状，分析了热储层主要为蓟县系雾迷山组和铁岭组以及奥陶系地层，热储层的顶板温度一般在25～80℃之间，地温梯度在2～2.5℃/100m之间的地区，北京市平原区分布范围较广；根据掌握的资料将北京市平原区（包括延庆盆地）具备地热开发利用条件的地区分为十个地热田及远景区；通过对地热田内的监测井的水位动态观测及开采量的统计看出，热储压力（水位）的变化主要受开采量的影响；北京市平原区受地质构造影响地热水产生了几个不同的补、径、排体系，地热水在运移过程中其各阴阳离子的组份含量发

2、生着变化，从而使水化学类型发生了过渡性的变化。北京地区储层顶板埋深4000m以浅2578.38km2面积内的地热资源量为70130.44×1012KJ，资源量、静储量及可开采量较为可观，开发利用潜力较大，每年可开采地热水约7775.15万m3，最后，对未来北京市地热资源开发提出了远景分析，并给出了开发利用的建议。关键词：地热资源；地热田；热储层；地温场；地温梯度；地热资源量中图分类号：P314文献标识码：A文章编号：10序言：1956年，我国地质人员在苏联专家的指导下圈定了不足1km2的温度较高的中心区及6km2的温度较低的外围区，提交了《昌平县小汤山热矿泉水文地质勘测总结报告》，标志着我

3、国地热勘勘查工作的开始。到了1970年，李四光倡导地热开发，“将地热把开采热水与采煤、石油放在同等地位”。1971年在没有温泉露头的条件下，首先在氧气厂和天坛公园打出了地下热水，取得了成功，之后不断扩大成果，至1978年打成地热井27眼，并先后提交了《北京市区热矿水水文地质勘探年度研究报告》、《北京市东南城区地下热矿水水文地质勘察总结报告》等。特别是1997年之后，由于城市经济的发展和对环境质量要求的提高，以及勘探技术水平的进步，北京地区地热资源开发进入一个新的阶段，地热井数量快速增加。2006年，我国颁布《可再生能源法》。2010年，《地热资源地质勘查规范》GB/T11615-2010进

4、行了修订。2013年，国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布了《关于促进地热能开发利用的指导意见》，相信地热能作为一种无污染绿色能源必将在二氧化碳减排、打造天蓝、水绿、山青的人居环境中发挥愈来愈重要的作用。1、北京地区开发利用状况10经调查统计分析，截止2011年底，北京市已实施地热钻井480眼，主要分布于东南城区、小汤山和良乡地热田。最大深度已超过4000m。最高地热井出口温度117℃。其中在用井185眼，占总数的43.8%；待用井203个，占总数的48.1%；回灌井19个,占总数的4.5%；观测井15个，占总数的3.6%。自1971年以来，全市地热水开采量经历过由快速

5、增长至稳定开采的变化过程。据2009-2011年的统计，全市地热水开采量变化在715～937万m3/a之间，三年平均开采850.67万m3。在各地热田中，又以小汤山地热田开采量最大，三年来年平均开采量为302.26万m3/a，占全市总量的35.53%，其次是东南城区地热田，年平均开采量为243.28万m3/a，占全市总量的28.6%，这两个地热田的开采量占全市开采总量的60%以上，开采量达到100万m3/a以上的还包括京西北地热田，其余地热田的开采量都在100万m3/a以下，小汤山地热田的回灌规模最大，每年的回灌量占全市回灌量的近50%，其次是东南城区、延庆和京西北地热田。据统计，2011

6、年全市地热水开采量937万m3中,地热采暖开采量约406万m3,占43.4%；居民生活用量约318万m3,占34%；商业旅店业用量约100万m3,占10.75%，行政事业用量约63万m3,占6.78%，农业温室用量约37万m3,占3.91%，休闲娱乐用量约11万m3，占1.16%，与温室种植（主要在小汤山地区）及其他用量约140万m3,占18.24%。2、地热地质条件102.1热储层分布及热储盖层（1）蓟县系热储蓟县系热储层包括铁岭组和雾迷山组，两者之间被一套厚度80m左右的洪水庄组隔热保温层分开。铁岭组在洪水庄组地层之上，厚度一般为350m左右，岩性主要为白云岩、灰质白云岩与泥晶白云岩。

7、研究区内大部分地区存在铁岭组，有铁岭组分布的地区其下必有雾迷山组，在同一地点后者储层水温更高，而且铁岭组厚度远远小于雾迷山组，前者的厚度不足后者的五分之一，加之地质构造的原因，因此，绝大部分地热井开采雾迷山组热储层地热水，部分地热井采用两层合并开采，仅有很少的地热井开采铁岭组热储层地热水。雾迷山组是北京地区分布面积最广也是主要的热储层，在平原区约占90%以上，岩性主要为硅质白云岩、燧石条带白云岩、纹层状泥晶白云岩等，厚度