煙臺市地熱資源勘查開發利用現狀與遠景規劃

  1 地熱資源及勘查開發利用現狀

 

  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]。目前發現的地熱田共有7處(圖1),年可開采量為114.8萬m3,折合標準煤為3.61萬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。

 

  煙臺已開發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類型均變化較大,礦化度在450～700mg/L的地熱水水質類型多為HCO3-Ca?Na型,礦化度在1000～5500mg/L的地熱水水質類型多為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圍進行的地質勘查工作;進入90年代的中后期至2007年,對一些地熱田又 開展了進一步的勘查工作,地熱井施工總進尺約為 5000m,地球物理勘探達5000點,累計總投資約為800萬元,并提交了工作成果,主要工作內容是熱水儲量的評價、資源的開發與利用、資源及環境保護等,為地熱資源的開發利用提供了科學依據。另外,近年來依靠地方的礦產資源補償費和地方企業,在天然地熱田以外的煙臺開發區、棲霞、蓬萊、龍口等地進行了一些地熱資源勘查工作,總投資約400萬元,取得了一些新的勘查資料和成果,可為以后挖掘和開辟新的地熱田提供寶貴資料。目前該區勘查工作多以宏觀調查為主,以已有資料的二次開發、水井測溫及水質分析為手段,研究程度較低。

 

  1.3 地熱資源開發利用現狀 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,全市地熱水開采量為56萬～75萬m3/a,多年平均開采62.1萬m3/a,其 中,招遠湯東泉地熱田的開采量相對較大且比較穩定,平均開采量為30萬m3/a,占總量的48.90%;其次為牟平龍泉湯地熱田,平均開采量為11萬m3/a,占總量的17.9%①。

 

  在地熱水開采過程中,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,多年來水位與水溫一直沒有太大的變化,在開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,因開采量較小,水溫與水位基本穩定, 但在2006年開發后,水位有了明顯的下降,特別是2007年以來,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4個方面,其中洗浴占40%、養殖占27%、采暖占20%、娛樂占13%。地熱資源的開發利用,帶動了該區地勘業、旅游業、服務業的發展,為社會提供了上千個就業崗位。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 的宜居環境做出了積極的貢獻,在取得環境效益的同時,也取得了每年近千萬元的經濟效益。

 

  2 存在問題 20世紀80年代,煙臺地熱資源的開發利用初 具規模,當時地熱資源管理工作較為薄弱,一直處于 自發、盲目的開發利用狀態,地熱開發的“三亂”現象 (即亂打井、亂開采、亂排放)比較嚴重。至20世紀90年代,隨著一系列政策法規的貫徹落實執行,地 熱資源從勘查到開發利用開始步入正軌。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。經過實施有效的管理,遏制了地熱開發的混亂局面,規范了地熱開發行為,有效地保護了地熱資源,但在開發過成中仍存在一些問題。

 

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

 

  (2)一個地熱田多家開采,形成開采不合理、資源不節約的局面,致使地熱水在開采旺季無熱水可采;另外,部分開采單位在施工開采井時,施工隊伍技術較差,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,從而使整個地熱田的熱水溫度大幅下降。

 

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

 

  (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采量尚未科學合理地確定;即使有了所確定的可開采量,也未能按要求進行科學合理的開采。

 

  地熱資源勘查開發利用遠景規劃 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、煤等礦產資源具有相似的勘查開發性質。地熱資源勘查開發是高風險、高投入產業,為減少盲目性、少走彎路,對地熱資源的遠景進行預測,為有關部門制定長遠發展規劃和指導全市地熱資源勘查開發提供依據。3.1 地熱資源勘查開發條件評價 依據該區地熱田形成條件和實際開采情況,以及經濟發展的需要,將煙臺地區地熱資源勘查開發條件劃分為4個區:地熱勘查開發條件優良區、地熱勘查開發條件較好區、地熱勘查開發條件一般區、地熱勘查開發條件較差區。

 

  (1)地熱勘查開發條件良好區。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)地熱勘查開發條件較好區。是指經由1∶50萬遙感解譯所確定的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級地熱異常區,而且斷裂構造發育。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、萊陽市區東部、海陽區東南部,面積約539km2。

 

  (3)地熱勘查開發條件一般區。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區,并且交會區位于城鎮附近,交通條件良好,經濟較發達。主要包括萊州程郭—平里店、龍口黃山館一帶和蘭高鎮以南、蓬萊解宋營一帶、福山城區東南部、煙臺黃務鎮一帶,面積約160km2。

 

  (4)地熱勘查開發條件較差區。是指上述3區 以外的地區。從已掌握的地質資料看,這些地區既 無地熱異常,也無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℃,或水量達不到生產的實際需要,在目前技術經濟條件下,勘查開發技術難度大,費用高。

 

  3.2 地熱資源勘查開發利用遠景規劃

 

  (1)地熱勘查開發條件良好區,未來工作主要以 保護為主。首先徹底查明地熱田的地質特征,核實最新可開采量,根據最新可開采量設立開采量警示線,既可發揮地熱田的最大潛能,又可對超量開采的地熱田實行限量開采,實現地熱資源的可持續利用。其次查明地熱田補給區域,對該范圍實施環境保護,避免地熱資源因地表垃圾、污水等因素而受到污染。再者,加強地熱資源開發中的動態觀測,及時了解地熱資源開采中水位、水量、水質、水溫的變化[2]。

 

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

 

  (3)地熱勘查開發條件一般區,未來勘查工作主要以地熱地質普查為主,做一些基礎性的地球物理勘查工作,建立起地理信息系統,以市場為導向,進行相關地熱資源勘查與評價。

 

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