中国海及邻区盆地现今地温场特征及其影响因素

现今地温场是构造活动、岩石圈热状态的综合反应,对研究盆地的区域构造演化、深部岩石圈结构和评估油气潜力具有重要意义。地温梯度和大地热流是表征沉积盆地热状况的两个基本参数。虽然我国大陆地区地热数据较丰富,并已经过四次系统汇编,但中国海及邻区盆地地热数据报道较少,且未经过系统整理。本文基于近年来新增的钻井温度数据,新增计算研究区810个地温梯度数据,并收集了国内外数据库、期刊的地热数据,在此基础上,首次系统整理了中国海及邻区盆地地温梯度数据和大地热流数据,绘制了其等值线图,分析了研究区现今地温场特征并讨论了其影响因素。研究结果表明,中国海及邻区盆地平均地温梯度43.2±25.7℃/km,平均大地热流74.4±26.6 mW/m²,多数盆地平均大地热流高于65 mW/m²,属于“热盆”;地温场分布总体呈现较为明显的“两带性”,其中近岸带较冷,远岸带较热;研究区现今地温场特征直接或间接地受控于其所处的构造环境,整体上是太平洋板块等多板块作用下岩石圈伸展减薄的结果,局部地区的热异常可能与断裂活动、岩浆活动、泥-热流底辟活动等因素有关。     

非洲G盆地南部凹陷热演化史恢复及成藏期次判断

非洲G盆地是受中非剪切带影响而发育形成的典型被动裂谷盆地,其南部凹陷带为盆地主要油源区。为进一步明确G盆地油气勘探方向,需开展盆地南部凹陷热演化史及油气成藏方面的研究。油层测温表明,南部凹陷现今平均地温梯度为3.9 ℃/100 m,属于中温型地温场。根据镜质体反射率、包裹体测温恢复了G盆地凹陷带古地温演化史,研究表明G盆地凹陷白垩纪古地温梯度为2.4～3.77 ℃/100 m,古地温梯度低于现今地温梯度。古地温恢复及热史模拟表明最高地温是在现今达到的,下白垩统烃源岩热演化程度主要受现今地温场控制。包裹体均一温度分析表明G盆地南部凹陷存在两次流体作用事件,分别发生在晚白垩世早期(96.0～87.0 Ma)及第四纪(3.0～0 Ma)。下白垩统油气的主要成藏期在晚白垩世早期。     

海拉尔盆地古地温研究

海拉尔盆地作为大庆油田外围最有潜力的油气盆地之一,其古地温梯度以及古地温与油气的关系尚未进行系统研究。根据磷灰石裂变径迹法求取的古地温梯度为3.44～4.20℃/hm。其中乌尔逊凹陷古地温梯度与现今地温梯度接近,贝尔凹陷和呼和湖凹陷恢复的古地温梯度值高于现今地温梯度值。热史模拟表明海拉尔盆地最高古地温是在伊敏组沉积晚期90Ma达到。一类凹陷如乌尔逊凹陷属于持续埋藏型凹陷,中生代以来是一升温过程,在凹陷的中心部位现今地温是地层经历的最高地温,烃源岩热演化程度受现今地温场控制,现今持续生烃。另一类凹陷如贝尔凹陷和呼和湖凹陷,属于抬升剥蚀型凹陷,伊敏组沉积之后是一个降温过程,现今地温小于古地温,烃源岩热演化程度受古地温场控制。古地温演化史结合伊利石测年结果表明,伊敏组沉积晚期是海拉尔盆地一次非常重要的油气成藏期;古近纪以来为第二次成藏阶段,主要为早期形成油气藏的重新调整和二次生成的油气继续注入成藏。     

塔里木盆地中央隆起区现今地温场分布特征及其与油气的关系

沉积盆地热状态研究不仅对于理解盆地成因演化具有重要意义, 而且还与油气生成和保存息息相关.根据塔里木盆地中央隆起区近120口钻井的试油温度资料和296块岩石热导率的测试结果, 获得了该区现今地温梯度、深部温度(1 000~5 000 m埋深及烃源岩顶界面)及大地热流的分布特征.结果表明, 该区热状态整体偏低(平均地温梯度为23.3 ℃/km, 平均大地热流为47.3 mW/m2), 二叠纪的岩浆活动对现今地温场已无影响.不同埋深的地层温度表现出与地温梯度及大地热流相似的分布模式, 即隆起区高、凹陷区低, 这一展布特征受基底起伏和形态控制.烃源岩顶部温度表明, 巴楚组、卡拉沙依组和良立塔格组等烃源岩层目前仍处于油气的有利保存状态; 巴楚隆起、卡塔克隆起西北部和古城墟隆起东部的中下寒武统烃源岩则处于良好的油气保存状态, 其他地区处于不利的油气保存状态.特别是, 该区已探明的油气田往往位于相对高温区, 并提出深部热流体的向上运移和聚集过程可能是造成异常高温的因素.这一发现表明盆地现今地温场特征与油气田分布具有良好的对应关系, 可为今后油气勘探提供地热学依据.      

柴达木盆地地温场分布特征及控制因素

含油气盆地的地温场在油气的生成、运聚及盆地演化过程中起着十分重要的作用。柴达木盆地是中国西部重要的含油气盆地,位于喜马拉雅构造域的东北部,盆地现今地温场特征研究不仅为柴达木盆地及周缘陆内或板内大陆动力学及盆地动力学研究提供了科学依据,同时也是油气成烃、成藏及资源评价等工作的研究基础。柴达木盆地现今地温场研究的前期工作主要集中在盆地西部,盆地的北缘、东部开展的工作很少,所用研究数据多取自20世纪之前,盆地现今地温场特征的系统研究尚比较缺乏,亟须开展相关研究工作。文中采用先进的钻孔温度连续采集系统,实现了深井稳态测温工作的大规模化、高精度化,使用光学扫描法测试岩石热导率,获得了批量的、高精度的岩石热导率数据,新增了17口钻井的测温剖面。研究表明：柴达木盆地现今地温梯度平均为(28.6±4.6) ℃/km,地温梯度分布具有西部高,中、东部低的特点。柴达木盆地现今大地热流值平均(55.1±7.9) mW/m2,盆地不同构造单元大地热流分布存在差异。大地热流分布特征表明：柴达木盆地总体属于温盆,热流值低于我国大陆地区大地热流平均值,但高于西部的塔里木、准噶尔盆地。柴达木盆地现今地温场分布特征受地壳深部结构、岩石热导率性质及盆地构造等因素的控制。     

东台坳陷现今地温场特征与油藏分布关系

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度。地温场分布以凹陷或次凹成独立单元,地温随深度加深而线性增高,地温异常不明显。地温梯度总体呈现"浅层低、深层高"的特点,E2s-E2d地温梯度总体在22～30℃/km之间,E1f-K2t在28～38℃/km之间,平均约为30℃/km。不同深度的地温和地温梯度分布模式相似,正向构造单元高,负向构造单元低;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水、地层放射性生热等因素决定了该坳陷总体为温盆特征。大部分地区目前还处在油气液态窗内,绝大多数油藏分布高于60℃的油气勘探开发黄金区域。     

海拉尔盆地热演化史研究

海拉尔盆地现今为中地温场,中低大地热流特征,镜质体反射率随埋深增大而逐渐增大.不同层位、不同凹陷烃源岩热演化程度不同,乌尔逊、贝尔凹陷镜质体反射率值最大,热演化程度高.应用镜质体反射率法恢复了古地温及古地温梯度.海拉尔盆地古地温高于今地温,南屯组沉积前具有较高的地温梯度,可达(4.0～5.8)×10-2℃/m.乌尔逊、贝尔凹陷古地温梯度高,生油门限浅,有利于油气的生成.而另外一些凹陷生油门限较深,不利于油气的生成.     

渤海湾盆地中原地区古地温梯度恢复研究

渤海湾盆地中新生代具有叠合盆地多期叠加演化的特点,不同地质时期地温场的恢复具有多解性和不确定性。应用包裹体测温、磷灰石裂变径迹分析、Barker温度函数法、EASY%Ro模拟等方法,通过不同构造单元的最高古地温的恢复,进行不同地质时期的地温梯度恢复。研究表明:(1)包裹体测温、磷灰石裂变径迹分析、Barker温度函数等方法仅适用于欠补偿沉积区古地温及古地温梯度恢复;(2)Barker法计算的地温梯度偏高;(3)而EASY%Ro热史模拟方法是补偿-近补偿沉积区古地温梯度恢复的有效方法;(4)三叠纪、侏罗—白垩纪、古近纪是影响上古生界烃源岩演化的关键时期,地温梯度分别为3.3℃/100 m、4.5℃/100 m和4.0℃/100 m。     

松辽盆地现今地温场分布特征及主控因素

松辽盆地不仅是世界上已发现油气资源最为丰富的陆相沉积盆地之一,同时也存在十分丰富的中低温地热资源,是当前油气勘探和地热勘探的主力区块。本文结合近10年来新增的一大批测温数据,借助571口钻井地层测温资料和150余个岩石热物性参数,重新剖析了松辽盆地现今地温场分布特征及其主控因素。研究表明,松辽盆地地温梯度在19～55 ℃/km之间,平均为41. 4 ℃/km,现今大地热流分布在38. 9～111. 2 mW/m 2之间,平均为78. 9 mW/m2。相比其他盆地而言,松辽盆地具有高温“热盆”的特点。平面上,盆地中央坳陷区地温梯度和大地热流均较高。嫩江组底界面温度约为15～88℃,平均为48. 6℃;姚家组底界面的温度为18～95℃,平均值为53℃;青山口组底界面的温度为25～128℃,平均值为64℃;泉四段底界面的温度为26～131℃,平均值为67℃。松辽盆地现今温度分布主要受到成盆演化动力学背景、岩石热物性特征、岩浆作用等多种因素的影响。松辽盆地经历了强烈的区域伸展作用和岩石圈减薄,并发育丰富的基底断裂和地壳断裂,造成深部地幔热物质沿着基底断裂运移至浅部,因此地表热流偏高。     

四川盆地中生代地热特征与前陆盆地构造、沉积作用

沉积盆地热体制与油气资源勘探有着密切的联系.基于石油钻井的Ro数据,采用古地温梯度法恢复了四川盆地钻井的最高古地温.结果显示,四川盆地西部、川东南和川东北的钻井,顶部的剥蚀量在3 700 m左右,盆地中部的剥蚀量约3 100 m.钻井古地温梯度在13.2～24.5℃/km之间,古热流在31.2～60.1 mW/m2之间...     

山东省临清坳陷区岩溶热储地热能潜力分析

山东省临清坳陷区内埋藏有巨厚的寒武系—奥陶系碳酸岩地层,是地热开发的有利目标层位。在石油勘探过程中取得的地震解译与钻探成果基础上,综合前人的研究成果,编制了区内新生界平均地温梯度图及奥陶系顶板埋深等值线图,采用地温梯度计算公式估算了奥陶系顶板地层的温度。结合寒武系—奥陶系地层厚度的空间分布情况,以奥陶系顶板处120 ℃作为地热资源量计算分区的起算温度,并以90 ℃作为地热资源利用的下限温度,对地热发电的前景进行了预测。结果表明,区内岩溶热储地热资源开发利用前景广阔,可用于发电的地热资源量为1.27×10¹⁵ MJ,折合电能1.35×10⁵ MW,其中240 ℃高温区的地热资源就能满足区内供电需求。     

鄂尔多斯周缘地质构造对地热资源形成的控制作用

地热资源是一种宝贵的清洁矿产资源,属于新能源家族中重要成员之一。地热资源的形成严格受地质构造控制。随着我国能源勘探工作重点西移,在鄂尔多斯盆地特别是在其周缘断陷盆地中发现了储量丰富的中-低温地热资源,但是,对其形成机理与属性研究却明显不足,在一定程度上制约了该地区地热资源的广泛利用。本文在总结研究鄂尔多斯及其周缘断陷盆地地质构造特征的基础上,系统全面地总结了地质构造和地热研究成果,定性分析了大地热流、地温梯度和地温场分布与地质构造的关系。研究认为,鄂尔多斯块体是一个相对完整、断裂不发育的构造单元,块体内大地热流、地温梯度整体偏低。然而鄂尔多斯块体周缘构造边界带则呈现出环状高值异常,带内热流值、地温梯度都比块体内部高。说明鄂尔多斯周缘地质构造控制着地热资源的形成。     

世界地热能开发利用现状与展望

地热能作为一种零碳、清洁能源,其开发利用对于碳中和具有重要价值。2015-2020年,全球新增地热发电约3649 GW,增长约27%;地热直接利用总装机容量增长52.0%。两者之和,所用热能比2015年增长72.3%。全球每年地热直接利用可防止7810万t碳和2.526亿t CO₂排放到大气中。世界地热能发展呈现五大趋势：（1）发展非常规地热系统;（2）向海上地热资源开发进军;（3）降低钻探成本与石油热能协同生产;（4）加大浅层地热能的开发利用;（5）加强含水层热能储存技术研发。     

淮南煤田现今地温场特征

在系统分析淮南煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合58块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征。研究表明,淮南煤田现今地温梯度的众值介于2.50~3.50℃/hm之间,平均地温梯度为2.9℃/hm;大地热流值变化范围为31.87~83.9 m W/m2,平均热流值为63.69 m W/m2,地温梯度和热流值区均高于淮北煤田;大地热流受地温梯度控制明显,其变化特征和地温梯度分布较为相似,整体表现为中东部高,西部其次,东南部最小的特征。分析揭示,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制。     

沧县隆起北部地温场特征及其主控因素分析

沧县隆起北部地区地热资源丰富,但关于地热田的形成机制与主控因素仍存在争议.通过收集区域地质资料和井温资料,并结合热传导正演模拟,系统地分析了研究区内地温梯度横向与垂向的特征、不同地质条件下地温场的分布规律,并正演了两条实测地热剖面,分析了研究区内地温场分布的主控因素.研究表明,横向上地温梯度在凸起区相对较高,凹陷区相对...     

淮北煤田现今地温场特征及大地热流分布

淮北煤田的高温热害问题愈发突出,但目前对该区系统的地温场特征及大地热流分布研究非常稀少.在系统分析淮北煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合72块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征.研究表明:淮北煤田现今地温梯度众值介于1.80~2.80 ℃/100 m之间,平均地温梯度为2.42 ℃/100 m;大地热流值变化范围为39.52~74.12 mW/m2,平均热流值为55.72 mW/m2,地温梯度和热流值均低于同处华北板块的其他盆地以及南部的淮南煤田;大地热流受地温梯度控制明显,两者分布较为相似,整体表现为南高北低、西高东低的特点.结果表明,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制.      

兰州地热资源赋存特征浅析

根据勘探孔资料分析,兰州盆地地热资源属于中低温沉积盆地型地热资源,其分布位置主要受盆地南北两条大断裂控制。热盖层为巨厚的第三系泥岩、砂质泥岩;热储层为第三系砂岩和白垩系砂砾岩。地温与地层岩性和深度有关,细颗粒地层导热性差,粗颗粒地层导热性好,深度越大地温越高。     

岩石圈中的地压梯度

岩石圈中的地压梯度是一个极为重要的参数 ,直接影响着各种地质作用的解释。与地温梯度一样 ,岩石圈中的地压梯度在空间和时间上也应是复杂多变的。文中通过热压系数建立岩石圈中的地温梯度与地压梯度之间的关系式 ,以此为基础 ,研究受地温梯度的影响岩石圈中的地压梯度的变化规律 ,得到的初步认识是 :岩石圈中的地压梯度是非线性的 ,静岩压力梯度是岩石圈中地压梯度的最小值 ,受地温梯度的影响岩石圈中地压梯度明显增加 ,可达到静岩压力梯度的 2倍以上。     

区域重力在兰州断陷盆地地热勘查中的应用与热储分析

通过区域重力调查,揭示了兰州第三系断陷盆地兰州坳陷的基底构造形态和断裂分布;利用二氧化硅水文地球化学地热温标和井中测温预测地热异常分布范围;进一步分析兰石厂深孔测井资料,提出热储部位;指出兰州坳陷地热资源的前景和勘查有利地段。