华北古潜山优势传热机制研究:以雄安新区为例

王贵玲; 马峰; 张薇; 朱喜; 余鸣潇; 张汉雄; 罗成

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.10

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (6) : 52 -66. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.10

地热赋存基础理论

华北古潜山优势传热机制研究:以雄安新区为例

王贵玲 ¹^,² ,
马峰 ¹^,²^,^* ,
张薇 ¹^,² ,
朱喜 ¹^,² ,
余鸣潇 ¹^,² ,
张汉雄 ¹^,² ,
罗成 ¹

作者信息 +

Dominant heat transfer mechanism in buried-hill reservoirs in North China: A case study in Xiong’an new area

Guiling WANG ¹^,² ,
Feng MA ¹^,²^,^* ,
Wei ZHANG ¹^,² ,
Xi ZHU ¹^,² ,
Mingxiao YU ¹^,² ,
Hanxiong ZHANG ¹^,² ,
Cheng LUO ¹

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摘要

华北中元古界古潜山是我国北方主要规模化开发的地热储层,具有储热量大、埋藏浅和易回灌等特点。古潜山热储受物性特征、空间展布和地质构造等因素制约,控热机制多元,传热过程复杂,针对其热成因机制的研究一直受到重视。本文以雄安新区古潜山热储为研究对象,基于近年来雄安新区地热勘探井资料分析,提出了华北古潜山热储优势流传热理论,古潜山热储的热源主要来自深部幔源传热,而壳源热流低于30 mW/m²,华北克拉通破坏后,随着岩石圈拉张减薄,地幔热对流增强,形成了由深到浅的优势传热通道,地表热流通量升高。古潜山高热导率储层形成了热在垂向和水平向上向储层聚集的传导优势热流,流体在高孔渗碳酸盐岩储层中循环形成了对流优势热流,断裂加剧了传导和对流沿构造方向的聚热效应。在热量聚集作用下,古潜山不同构造部位钻孔测温曲线表现出5种类型,分别为传导型、传导—对流—传导型、传导—对流—弱对流型、传导—强对流型和传导—弱对流型等。断裂带为地下热水的循环和热的富集提供了空间优势流动通道,通过靠近容城断裂的典型钻孔温度测井结果,建立解析方程计算容城断裂地下水热对流占比为29.2%。本研究通过综合分析古潜山优势流传热的影响因素,为华北地热成因模式研究提供了新的思路。