Geoscience ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (06): 1557-1570.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.019
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HE Tingting1,2(), DU Li1,2, TAN Xin3, LIU Junrong4, LUO Lu1,2, ZHANG Hui1,2, LI Hao1,2
Online:
2024-12-10
Published:
2024-12-09
CLC Number:
HE Tingting, DU Li, TAN Xin, LIU Junrong, LUO Lu, ZHANG Hui, LI Hao. Genetic Model and Development Potential of the Guantao Formation Sandstone Geothermal System in the Zhongmu Sag, Kaifeng Depression[J]. Geoscience, 2024, 38(06): 1557-1570.
Fig.2 Profile of the geothermal reservoir and temperature distribution (a), and profile of heat flow and geothermal gradient distribution in the Zhongmu Sag (b)
构造 单元 | 地区 | 位置 | 井名 | 取水层段(m) | 馆陶组底面 埋深垂深(m) | 温度范围/ 井口水温(℃) | 地温梯度及均值 (℃/hm) | 资料 来源 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
太康 隆起 | 郑州 | 市区 | 410~1071.6 | 800~900 | 20~45 | 2.03~3.79(2.89) | 河南省地 热资源现 状调查评 价与区划 | ||
通许 | 县城 | 370.3~1171.1 | 1100~1200 | 29~55 | 3.04~3.74(3.5) | ||||
汤阴 凹陷 | 新乡 | 市区 | 421.5~1215 | 1000~1100 | 25~73 | 2.22~4.82(3.15) | |||
京华园 | 926.5 | 42 | 2.93 | 2.93 | |||||
东濮 凹陷 | 长垣 | 县城北 | 2400 | 2100~2200 | 93 | 3.26 | 3.26 | ||
封丘 | 曹岗 | 2100 | 2000~2100 | 88 | 3.49 | 3.49 | |||
中牟 凹陷 | 开封 | 市区 | DJ2 | 1716~2150 | 2150 | 82 | 3.46 | 3.43 | 中石化实钻地热井 数据 |
DJ4 | 1819.13~2289.06 | 2135 | 85 | 3.4 | |||||
兰考 | 市区 | ZY1 | 1381.82~1890.22 | 1909.39 | 74 | 3.6 | 3.27 | ||
LW1 | 1552.12~2137.45 | 1905.16 | 71 | 3.03 | |||||
DR4 | 1602.61~1927.15 | 1903.36 | 71 | 3.16 | |||||
新乡 | 平原新区 | XX1 | 1378.49~1753 | 1753 | 53 | 2.4 | 2.4 |
Table 1 Testing data geothermal boreholes in the Zhongmu Sag and its adjacent areas
构造 单元 | 地区 | 位置 | 井名 | 取水层段(m) | 馆陶组底面 埋深垂深(m) | 温度范围/ 井口水温(℃) | 地温梯度及均值 (℃/hm) | 资料 来源 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
太康 隆起 | 郑州 | 市区 | 410~1071.6 | 800~900 | 20~45 | 2.03~3.79(2.89) | 河南省地 热资源现 状调查评 价与区划 | ||
通许 | 县城 | 370.3~1171.1 | 1100~1200 | 29~55 | 3.04~3.74(3.5) | ||||
汤阴 凹陷 | 新乡 | 市区 | 421.5~1215 | 1000~1100 | 25~73 | 2.22~4.82(3.15) | |||
京华园 | 926.5 | 42 | 2.93 | 2.93 | |||||
东濮 凹陷 | 长垣 | 县城北 | 2400 | 2100~2200 | 93 | 3.26 | 3.26 | ||
封丘 | 曹岗 | 2100 | 2000~2100 | 88 | 3.49 | 3.49 | |||
中牟 凹陷 | 开封 | 市区 | DJ2 | 1716~2150 | 2150 | 82 | 3.46 | 3.43 | 中石化实钻地热井 数据 |
DJ4 | 1819.13~2289.06 | 2135 | 85 | 3.4 | |||||
兰考 | 市区 | ZY1 | 1381.82~1890.22 | 1909.39 | 74 | 3.6 | 3.27 | ||
LW1 | 1552.12~2137.45 | 1905.16 | 71 | 3.03 | |||||
DR4 | 1602.61~1927.15 | 1903.36 | 71 | 3.16 | |||||
新乡 | 平原新区 | XX1 | 1378.49~1753 | 1753 | 53 | 2.4 | 2.4 |
井名 | 井深(m) | pH值 | 溶解性总固体 (mg·L-1) | 水化学 类型 | 离子含量(mg·L-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Na+ | Ca2+ | Cl- | |||||||
DJ2 | 2170 | 6.57 | 2.71×104 | Cl-Na | 6295.57 | 1877.61 | 14535.83 | 361.34 | 105.91 |
DJ4 | 2310 | 6.56 | 2.53×104 | Cl-Na | 6178.76 | 1745.58 | 13102.75 | 346.49 | 105.04 |
DR4 | 1980 | 6.90 | 1.41×104 | Cl-Na | 4172.40 | 573.76 | 7340.40 | 598.28 | 152.92 |
LW1 | 2200 | 6.73 | 1.43×104 | Cl-Na | 4248.75 | 586.42 | 8001.65 | 661.96 | 152.73 |
ZY1 | 1946 | 7.56 | 1.90×104 | Cl-Na | 5361.38 | 914.47 | 9859.78 | 907.22 | 129.20 |
FHC2 | 2150 | 7.80 | 1.61×104 | Cl-Na | 5115.00 | 871.54 | 9070.95 | 609.98 | 133.63 |
XX1 | 1782 | 7.96 | 0.89×103 | HCO3-Na | 329.00 | 10.17 | 132.94 | 119.93 | 580.01 |
Table 2 Hydrochemical data of the Zhongmu Sag
井名 | 井深(m) | pH值 | 溶解性总固体 (mg·L-1) | 水化学 类型 | 离子含量(mg·L-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Na+ | Ca2+ | Cl- | |||||||
DJ2 | 2170 | 6.57 | 2.71×104 | Cl-Na | 6295.57 | 1877.61 | 14535.83 | 361.34 | 105.91 |
DJ4 | 2310 | 6.56 | 2.53×104 | Cl-Na | 6178.76 | 1745.58 | 13102.75 | 346.49 | 105.04 |
DR4 | 1980 | 6.90 | 1.41×104 | Cl-Na | 4172.40 | 573.76 | 7340.40 | 598.28 | 152.92 |
LW1 | 2200 | 6.73 | 1.43×104 | Cl-Na | 4248.75 | 586.42 | 8001.65 | 661.96 | 152.73 |
ZY1 | 1946 | 7.56 | 1.90×104 | Cl-Na | 5361.38 | 914.47 | 9859.78 | 907.22 | 129.20 |
FHC2 | 2150 | 7.80 | 1.61×104 | Cl-Na | 5115.00 | 871.54 | 9070.95 | 609.98 | 133.63 |
XX1 | 1782 | 7.96 | 0.89×103 | HCO3-Na | 329.00 | 10.17 | 132.94 | 119.93 | 580.01 |
Fig.4 Temperature and depth variation curves of the geothermal well in the Zhongmu Sag (red dotted line representsing temperature after reaching steady state)
井名 | 地热水δD (‰) | 地热水δ18O (‰) | 取样点海拔 (m) | 补给区海拔 (m) |
---|---|---|---|---|
DJ4 | -69.81 | -7.8 | 70 | 557 |
LW1 | -72.30 | -7.8 | 70 | 668 |
DR4 | -73.08 | -7.8 | 72.5 | 705 |
TXGS | -68.80 | -8.615 | 80 | 522 |
Table 3 Elevation calculation for the geothermal water supply area in the Zhongmu Sag
井名 | 地热水δD (‰) | 地热水δ18O (‰) | 取样点海拔 (m) | 补给区海拔 (m) |
---|---|---|---|---|
DJ4 | -69.81 | -7.8 | 70 | 557 |
LW1 | -72.30 | -7.8 | 70 | 668 |
DR4 | -73.08 | -7.8 | 72.5 | 705 |
TXGS | -68.80 | -8.615 | 80 | 522 |
层位 | 热储 层段 | 平均有效 厚度(m) | 平均孔隙 度(%) | 平均温度 (℃) | 地热资源量 (108GJ) | 地热资源量折合 标准煤(104t) | 可采地热资源 量(108GJ) | 可采地热资源量 折合标准煤(104t) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
馆陶组 | Ng1 | 32.9 | 20.7 | 50.2 | 147.86 | 5046.44 | 36.97 | 1261.61 | ||||||
Ng2 | 48.2 | 22.3 | 54.9 | 250.24 | 8540.52 | 62.56 | 2135.13 | |||||||
Ng3 | 56.6 | 21.4 | 60.1 | 329.19 | 11235.17 | 82.30 | 2808.79 | |||||||
Ng4 | 40.7 | 20.5 | 64.8 | 263.61 | 8997.07 | 65.90 | 2249.27 | |||||||
Ng5 | 173.3 | 23.4 | 70.2 | 1254.51 | 42815.97 | 313.63 | 10703.99 | |||||||
合计 | 351.7 | 2245.41 | 76635.16 | 561.35 | 19158.79 |
Table 4 Evaluation parameters and calculation results of the geothermal resources in the Guantao Formation
层位 | 热储 层段 | 平均有效 厚度(m) | 平均孔隙 度(%) | 平均温度 (℃) | 地热资源量 (108GJ) | 地热资源量折合 标准煤(104t) | 可采地热资源 量(108GJ) | 可采地热资源量 折合标准煤(104t) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
馆陶组 | Ng1 | 32.9 | 20.7 | 50.2 | 147.86 | 5046.44 | 36.97 | 1261.61 | ||||||
Ng2 | 48.2 | 22.3 | 54.9 | 250.24 | 8540.52 | 62.56 | 2135.13 | |||||||
Ng3 | 56.6 | 21.4 | 60.1 | 329.19 | 11235.17 | 82.30 | 2808.79 | |||||||
Ng4 | 40.7 | 20.5 | 64.8 | 263.61 | 8997.07 | 65.90 | 2249.27 | |||||||
Ng5 | 173.3 | 23.4 | 70.2 | 1254.51 | 42815.97 | 313.63 | 10703.99 | |||||||
合计 | 351.7 | 2245.41 | 76635.16 | 561.35 | 19158.79 |
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