煙臺市地熱資源勘查開(kāi)發(fā)利用現狀與遠景規劃

  1 地熱資源及勘查開(kāi)發(fā)利用現狀

 

  1.1 地熱資源概況 煙臺市地熱資源主要分布在北緯37°15′以北的花崗巖地區斷裂構造帶交會(huì )部位,多屬斷裂構造控制 的對流型中低溫地熱田,主要熱儲層是由斷裂構造形成的、具有高滲透率、不同期次的花崗巖破碎體[1]。目前發(fā)現的地熱田共有7處(圖1),年可開(kāi)采量為114.8萬(wàn)m3,折合標準煤為3.61萬(wàn)t。其中淺埋帶地熱田有5處,招遠1處,蓬萊1處,牟平2處,棲霞1處;深埋帶地熱田2處,牟平和棲霞各1處。

 

  煙臺已開(kāi)發(fā)的地熱資源均屬熱水型,其溫度范圍26～87℃。地熱水的礦化度及水質(zhì)類(lèi)型均變化較大,礦化度在450～700mg/L的地熱水水質(zhì)類(lèi)型多為HCO3-Ca?Na型,礦化度在1000～5500mg/L的地熱水水質(zhì)類(lèi)型多為Cl-Na型。氟、偏硅酸含量較高,多數為氟、偏硅酸醫療熱礦水。另外,還含有一定量的其他微量元素,具一定醫療、保健、養生作用。

 

  1.2 地熱資源勘查現狀 煙臺市地熱資源勘查始于20世紀70年代,主要是在已有地熱田及其周?chē)M(jìn)行的地質(zhì)勘查工作;進(jìn)入90年代的中后期至2007年,對一些地熱田又 開(kāi)展了進(jìn)一步的勘查工作,地熱井施工總進(jìn)尺約為 5000m,地球物理勘探達5000點(diǎn),累計總投資約為800萬(wàn)元,并提交了工作成果,主要工作內容是熱水儲量的評價(jià)、資源的開(kāi)發(fā)與利用、資源及環(huán)境保護等,為地熱資源的開(kāi)發(fā)利用提供了科學(xué)依據。另外,近年來(lái)依靠地方的礦產(chǎn)資源補償費和地方企業(yè),在天然地熱田以外的煙臺開(kāi)發(fā)區、棲霞、蓬萊、龍口等地進(jìn)行了一些地熱資源勘查工作,總投資約400萬(wàn)元,取得了一些新的勘查資料和成果,可為以后挖掘和開(kāi)辟新的地熱田提供寶貴資料。目前該區勘查工作多以宏觀(guān)調查為主,以已有資料的二次開(kāi)發(fā)、水井測溫及水質(zhì)分析為手段,研究程度較低。

 

  1.3 地熱資源開(kāi)發(fā)利用現狀 煙臺市現有地熱井24口,其中招遠湯東泉6 口,蓬萊溫石湯3口,牟平龍泉湯3口,牟平于家湯5口,棲霞艾山湯4口,養馬島2口(深井)、棲霞庵里1口(深井)。據調查資料,全市地熱水開(kāi)采量為56萬(wàn)～75萬(wàn)m3/a,多年平均開(kāi)采62.1萬(wàn)m3/a,其 中,招遠湯東泉地熱田的開(kāi)采量相對較大且比較穩定,平均開(kāi)采量為30萬(wàn)m3/a,占總量的48.90%;其次為牟平龍泉湯地熱田,平均開(kāi)采量為11萬(wàn)m3/a,占總量的17.9%①。

 

  在地熱水開(kāi)采過(guò)程中,一部分地熱田的水位與溫度較為穩定,如牟平龍泉湯地熱田、蓬萊溫石湯地熱田,多年來(lái)水位與水溫一直沒(méi)有太大的變化,在開(kāi)采量較小的季節尚能自溢于地表;但有些地熱田的水位與水溫出現了明顯的變化,如棲霞艾山湯在2005年以前,因開(kāi)采量較小,水溫與水位基本穩定, 但在2006年開(kāi)發(fā)后,水位有了明顯的下降,特別是2007年以來(lái),其下降幅度可達15～20m。

 

  目前煙臺市地熱水主要用于洗浴、養殖、采暖、娛樂(lè )4個(gè)方面,其中洗浴占40%、養殖占27%、采暖占20%、娛樂(lè )占13%。地熱資源的開(kāi)發(fā)利用,帶動(dòng)了該區地勘業(yè)、旅游業(yè)、服務(wù)業(yè)的發(fā)展,為社會(huì )提供了上千個(gè)就業(yè)崗位。另外,按標準煤折算,年利用地熱資源量可折合標準煤2.36萬(wàn)t,減少廢氣排量2354t,減少煤碴外運量約3300t,為建設魅力煙臺 的宜居環(huán)境做出了積極的貢獻,在取得環(huán)境效益的同時(shí),也取得了每年近千萬(wàn)元的經(jīng)濟效益。

 

  2 存在問(wèn)題 20世紀80年代,煙臺地熱資源的開(kāi)發(fā)利用初 具規模,當時(shí)地熱資源管理工作較為薄弱,一直處于 自發(fā)、盲目的開(kāi)發(fā)利用狀態(tài),地熱開(kāi)發(fā)的“三亂”現象 (即亂打井、亂開(kāi)采、亂排放)比較嚴重。至20世紀90年代,隨著(zhù)一系列政策法規的貫徹落實(shí)執行,地 熱資源從勘查到開(kāi)發(fā)利用開(kāi)始步入正軌。至90年代中后期,煙臺市在地熱資源管理方面采取了一系列的管理措施。經(jīng)過(guò)實(shí)施有效的管理,遏制了地熱開(kāi)發(fā)的混亂局面,規范了地熱開(kāi)發(fā)行為,有效地保護了地熱資源,但在開(kāi)發(fā)過(guò)成中仍存在一些問(wèn)題。

 

  (1)區內地熱水多為直供直排,尾水溫度過(guò)高既造成資源浪費,又會(huì )造成熱污染。

 

  (2)一個(gè)地熱田多家開(kāi)采,形成開(kāi)采不合理、資源不節約的局面,致使地熱水在開(kāi)采旺季無(wú)熱水可采;另外,部分開(kāi)采單位在施工開(kāi)采井時(shí),施工隊伍技術(shù)較差,導致地熱田中上部第四系孔隙含水層中的冷水與下伏基巖裂隙熱水溝通,從而使整個(gè)地熱田的熱水溫度大幅下降。

 

  (3)地熱資源征費中,對其真實(shí)的開(kāi)采量并未進(jìn)行嚴格控制,多數為少繳費、多開(kāi)采,處于有政府而無(wú)制約的狀態(tài)。

 

  (4)地熱資源勘查研究工作薄弱,一些地熱田的地熱資源可開(kāi)采量尚未科學(xué)合理地確定;即使有了所確定的可開(kāi)采量,也未能按要求進(jìn)行科學(xué)合理的開(kāi)采。

 

  地熱資源勘查開(kāi)發(fā)利用遠景規劃 地熱屬于不可再生或再生能力較差的資源,某種意義上看,其和天然氣、煤等礦產(chǎn)資源具有相似的勘查開(kāi)發(fā)性質(zhì)。地熱資源勘查開(kāi)發(fā)是高風(fēng)險、高投入產(chǎn)業(yè),為減少盲目性、少走彎路,對地熱資源的遠景進(jìn)行預測,為有關(guān)部門(mén)制定長(cháng)遠發(fā)展規劃和指導全市地熱資源勘查開(kāi)發(fā)提供依據。3.1 地熱資源勘查開(kāi)發(fā)條件評價(jià) 依據該區地熱田形成條件和實(shí)際開(kāi)采情況,以及經(jīng)濟發(fā)展的需要,將煙臺地區地熱資源勘查開(kāi)發(fā)條件劃分為4個(gè)區:地熱勘查開(kāi)發(fā)條件優(yōu)良區、地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較好區、地熱勘查開(kāi)發(fā)條件一般區、地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較差區。

 

  (1)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件良好區。是指目前區內自然出露的5處地熱田,為牟平龍泉湯地熱田、牟平于家湯地熱田、棲霞艾山湯地熱田、蓬萊溫石湯地熱田、招遠東溫泉地熱田。這些地熱田熱儲埋藏較淺,為自然出露或人工揭露深度很淺即可采到熱水,面積約0.12km2。

 

  (2)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較好區。是指經(jīng)由1∶50萬(wàn)遙感解譯所確定的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級地熱異常區,而且斷裂構造發(fā)育。其中Ⅰ級遙感地熱異常區包括招遠城南—城北、蓬萊南王村—村里集—黃泥溝、牟平于家湯—埠西頭—海陽(yáng)郭城、牟平龍泉—姜格莊,面積約487km2;Ⅱ級遙感地熱異常區包括棲霞艾山—寨里、招遠玲瓏及龍口中村附近,面積約111km2;Ⅲ級遙感地熱異常區包括蓬萊城區—城西、龍口諸由觀(guān)、萊陽(yáng)市區東部、海陽(yáng)區東南部,面積約539km2。

 

  (3)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件一般區。是指在中生代燕山期花崗巖分布區和膠東巖群地層分布區內,存在有不同方向深大斷裂的交會(huì )區,并且交會(huì )區位于城鎮附近,交通條件良好,經(jīng)濟較發(fā)達。主要包括萊州程郭—平里店、龍口黃山館一帶和蘭高鎮以南、蓬萊解宋營(yíng)一帶、福山城區東南部、煙臺黃務(wù)鎮一帶,面積約160km2。

 

  (4)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較差區。是指上述3區 以外的地區。從已掌握的地質(zhì)資料看,這些地區既 無(wú)地熱異常,也無(wú)較大的斷裂組合存在,其熱儲層埋藏深度均大于3000m,或預計水溫將低于25℃,或水量達不到生產(chǎn)的實(shí)際需要,在目前技術(shù)經(jīng)濟條件下,勘查開(kāi)發(fā)技術(shù)難度大,費用高。

 

  3.2 地熱資源勘查開(kāi)發(fā)利用遠景規劃

 

  (1)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件良好區,未來(lái)工作主要以 保護為主。首先徹底查明地熱田的地質(zhì)特征,核實(shí)最新可開(kāi)采量,根據最新可開(kāi)采量設立開(kāi)采量警示線(xiàn),既可發(fā)揮地熱田的最大潛能,又可對超量開(kāi)采的地熱田實(shí)行限量開(kāi)采,實(shí)現地熱資源的可持續利用。其次查明地熱田補給區域,對該范圍實(shí)施環(huán)境保護,避免地熱資源因地表垃圾、污水等因素而受到污染。再者,加強地熱資源開(kāi)發(fā)中的動(dòng)態(tài)觀(guān)測,及時(shí)了解地熱資源開(kāi)采中水位、水量、水質(zhì)、水溫的變化[2]。

 

  (2)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較好區,是未來(lái)應進(jìn)行重點(diǎn)勘查評價(jià)的地區。主要是在總結已有勘查開(kāi)采資料的基礎上,進(jìn)行一些地球物理勘探工作,了解深部物性特征,選擇有利位置進(jìn)行勘探孔的施工,徹底查明主要熱儲的開(kāi)發(fā)利用條件,對地熱資源進(jìn)行總體評價(jià),結合地區發(fā)展需要,制定地熱資源開(kāi)發(fā)利用規劃。

 

  (3)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件一般區,未來(lái)勘查工作主要以地熱地質(zhì)普查為主,做一些基礎性的地球物理勘查工作,建立起地理信息系統,以市場(chǎng)為導向,進(jìn)行相關(guān)地熱資源勘查與評價(jià)。

 

  (4)地熱勘查開(kāi)發(fā)條件較差區,因地熱資源勘查風(fēng)險較大,可以進(jìn)行地熱資源方面的風(fēng)險勘查與開(kāi)發(fā)利用研究。另外該區多為基巖裸露,適合于地源熱泵空調技術(shù)的應用條件,可進(jìn)行淺層地熱能勘查與評價(jià)。