基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.008

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (01): 207-214.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.008

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基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价

朱振洲¹(), 雷晓东², 武雄¹(), 徐能雄³, 姜兴宇³

1.中国地质大学(北京) 水资源与环境学院,北京 100083
2.北京市地质勘察技术院,北京 100120
3.中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京 100083

收稿日期:2019-04-17 修回日期:2019-10-20 出版日期:2020-03-05 发布日期:2020-03-07
通讯作者: 武雄
作者简介:武雄,男,教授,博士生导师,1973年出生,水文地质学专业,主要从事地质灾害、工程与环境地质、水文地质研究。Email: wuxiong@cugb.edu.cn。
朱振洲,男,博士研究生,1991年出生,地质工程专业,主要从事水文地质研究。Email: 759985035@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41572227);中国地质调查局项目(12120114033901)

Geothermal Resource Evaluation in Changping New Town, Beijing:Perspective from 3D Geological Modeling

ZHU Zhenzhou¹(), LEI Xiaodong², WU Xiong¹(), XU Nengxiong³, JIANG Xingyu³

1. School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
2. Beijing Institute of Geo-exploration Technology, Beijing 100120, China
3. School of Engineering and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Received:2019-04-17 Revised:2019-10-20 Online:2020-03-05 Published:2020-03-07
Contact: WU Xiong

摘要/Abstract

摘要：

地热是一种清洁的可再生能源,开发利用北京市地热能可以为改善北京地区的大气环境发挥重要作用。对北京昌平新城区进行地热资源量评价,为合理开发利用地热资源提供科学依据。在分析昌平新城区内的地质条件、地热地质条件后,创建了昌平新城三维地质模型,以此计算热储体积;运用热储法获得区内地热储量,并分析地热资源的分布。采用三维地质建模方法,实现了研究区地质结构的可视化和地热储量的准确计算。研究区的热储总体积为4.876×10¹¹ m³,地热储量为5.42×10¹⁶ kJ,地热流体可开采量为6.04×10⁶ m³。研究区的地热资源潜力较大,可为当地绿色发展提供支撑。

关键词: 昌平, 三维地质建模, 地热资源, 热储法

Abstract:

As a clean renewable energy, geothermal energy has played an important role in improving the atmospheric quality of Beijing. This study evaluates the geothermal resource in the Changping New Town, Beijing, and provides scientific basis for rational utilization of geothermal resource in this area. After analyzing the geological and geothermal conditions in the study area, we built a 3D geological model of the Changping New Town, which is used to calculate the volume of reservoirs,then the geothermal reserve is calculated with the volumetric method, and the geothermal resource distribution is analyzed. 3D geological modeling is used to visualize the local geological structures and calculate the geothermal reserve. The estimated reservoir volume in the study area is 4.88×10¹¹ m³ and the geothermal reserve is 5.42×10¹⁶ kJ. The exploitable volume of geothermal fluid is 6.04×10⁶ m³. The geothermal resource in the study area is likely of great potential, and can support locally green development.

Key words: Changping, 3D geological modeling, geothermal resource, volumetric method

中图分类号:

P314
P641.6

朱振洲, 雷晓东, 武雄, 徐能雄, 姜兴宇. 基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价[J]. 现代地质, 2020, 34(01): 207-214.

ZHU Zhenzhou, LEI Xiaodong, WU Xiong, XU Nengxiong, JIANG Xingyu. Geothermal Resource Evaluation in Changping New Town, Beijing:Perspective from 3D Geological Modeling[J]. Geoscience, 2020, 34(01): 207-214.

图/表 8

图1 研究区基岩地质构造图(据雷晓东等[27]修改)

Fig.1 Bedrock and tectonic map of the study area ( modified after Lei et al. [27])

图2 ROCKModel的总体结构(据徐能雄等[35])

Fig. 2 Framework of the ROCKModel (after Xu et al.[35] )

图3 地质剖面平面布置图

Fig.3 Layout plan of geological profile

图4 研究区西南侵入体上界面截图

Fig.4 Screenshot of upper interface of the southwestern intrusive body in the study area

图5 研究区三维地质模型图

Fig.5 3D geological model of the study area

图6 研究区热储分布图

Fig.6 Distribution map of reservoirs in the study area

表1 分区热储体积计算结果(1010 m3)

Table 1 Calculated reservoir volume for each subregion (1010 m3 )

热储温度/℃	A区	B区	C区	D区	全区
25~40	1.06	2.05	3.19	2.27	8.57
40~60	5.26	6.71	3.65	2.88	18.50
≥ 60	8.77	6.99	1.85	2.72	20.33
总热储	15.08	15.75	9.28	8.65	48.76

表2 分区地热储量计算结果

Table 2 Calculated geothermal reserve for each subregion

区域	地热流体量/ 10⁸ m³	地热流体可开采量/10⁶ m³	地热流体储热量/ 10¹⁶ m³	地热流体可开采热量/ 10¹⁴J	地热储量/ 10¹⁸ J	可开采地热量/ 10¹⁸ J
A区	6.79	1.70	16.52	4.13	23.18	3.48
B区	7.88	1.97	14.06	3.52	17.76	2.66
C区	4.78	1.19	6.75	1.69	7.75	1.16
D区	4.73	1.18	5.26	1.31	5.54	0.83

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Geothermal Resource Evaluation in Changping New Town, Beijing:Perspective from 3D Geological Modeling

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